KR100539555B1 - 드럼 세탁기의 건조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조행정시에 히터를 위상 제어하여 드럼내에 유입되는 열풍을 소정 온도 범위로 제어하는 드럼세탁기의 건조방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 건조덕트의 히터를 최대 출력으로 가동하여 열풍을 드럼 내에 공급하는 예열단계; 그리고, 상기 열풍의 토출 온도가 소정 온도 이상이라고 판단한 이후에는 계속하여 상기 히터에 공급되는 전압의 소정 구간을 반대 위상에 의해 상쇄하여 상기 해ㅣ터에 공급되는 전압의 위상을 제어하여, 상기 건조덕트의 열풍이 제어부에 기 설정된 온도 범위로 가열되어 상기 드럼 내에 공급되도록 하는 위상제어단계:를 포함하여 구성되는 드럼 세탁기의 건조방법을 제공한다.

Description

드럼 세탁기의 건조방법{method drying laundry in the drum type washing machine}

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조행정시에 히터를 위상 제어하여 드럼 내에 유입되는 열풍의 온도를 균일하게 제어하는 드럼세탁기의 건조방법에 관한 것이다.

일반적으로 드럼세탁기는 세제, 세탁수 및 세탁물을 드럼 내에 투입한 상태에서, 모터의 구동력에 의해 드럼을 회전시켜 세탁물을 세탁하는 장치이다. 이러한 드럼세탁기는 세탁물의 손상이 적고, 세탁물이 잘 엉키지 않으며, 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있는 장점이 있다.

이하, 드럼세탁기에 관하여 첨부된 도 1 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 드럼 세탁기를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 드럼 세탁기에 적용된 히터의 제어 방법을 나타낸 그래프이며, 도 3은 도 1의 히터에 공급되는 전압의 위상 제어 방법을 나타낸 그래프이다.

도 1을 참조하면, 상기 드럼 세탁기는 전면에 세탁물 투입구가 형성된 캐비닛(1)과, 상기 캐비닛(1)의 세탁물 투입구에 개폐 가능하게 설치되는 도어(2)와, 상기 캐비닛(1) 내부에 세탁수를 저장하도록 설치되는 터브(2)와, 상기 터브 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼(4)과, 상기 터브에 설치되어 상기 드럼에 구동력을 전달하는 모터장치(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 캐비닛(1)의 세탁물 투입구에는 도어(2)가 개폐가능하게 설치되고, 상기 도어의 내측에는 도어 글래스(2a)가 설치된다.

상기 터브에는 건조덕트(10)가 연결된다. 즉, 건조덕트는 드럼(4)의 개구부에 연결된다.

상기 건조덕트에는 열풍을 토출할 수 있도록 송풍팬(11)과 히터(12)가 내장된다. 또한, 상기 건조덕트에는 토출되는 열풍의 온도를 측정하도록 온도센서(14)가 설치된다. 이때, 상기 온도센서(14)는 건조덕트의 토출측에 설치된다.

이때, 상기 건조덕트(10)의 토출부와 터브(2)는 가스켓(13)에 의해 연결된다. 이러한 가스켓(13)은 터브 개구부의 테두리를 따라 설치된다. 이에 따라, 상기 건조덕트와 터브의 연결부에서 열풍이 누설되는 것을 방지한다.

상기 터브에는 응축덕트(20)가 연결된다. 이때, 상기 응축덕트의 흡입부는 터브에 연결되고, 상기 응축덕트의 토출부는 건조덕트의 흡입부에 연결된다. 이러한 응축덕트에는 공기 중의 습기를 응축시키도록 냉각수를 공급하는 급수기(21)가 설치된다.

이와 같이 구성된 드럼 세탁기는 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정 및 건조행정을 수행한다. 이하, 드럼 세탁기의 건조행정에 관해 설명하기로 한다.

상기 드럼 세탁기의 건조행정이 시작되면, 상기 건조덕트(10)의 히터(12)에 전원이 인가된다. 이때, 상기 히터를 최대 출력으로 가동시킨다.

이어, 상기 송풍팬(11)을 회전시켜 열풍을 드럼 내로 송풍시킨다. 이렇게 송풍된 공기는 건조덕트(10)의 안내에 의해 상기 드럼(4) 내부로 유입된다.

상기 드럼(4) 내의 열풍은 세탁물을 가열하여 예열시킨 후 본격적으로 세탁물을 건조시킨다. 이때, 상기 드럼이 저속으로 회전되면서 세탁물을 교반시켜줌으로써, 상기 세탁물이 골고루 가열되도록 하여 수분의 증발을 돕는다.

이렇게 증발된 수분은 공기에 포함된 상태로 응축덕트(20)를 통해 배출된다. 이때, 상기 응축덕트(20)의 급수기(21)에서 냉각수를 분사함으로써, 습기가 제거된 공기는 다시 건조덕트(10)에 유입된다.

한편, 상기 히터는 최대 출력으로 가동되므로, 상기 건조덕트의 열풍이 드럼에 계속적으로 유입됨에 따라 상기 드럼(4) 내의 세탁물이 열에 의해 손상된다. 따라서, 상기 온도센서(3)에서 측정된 열풍의 온도가 도 2에 나타난 바와 같이 제어부에 기 설정된 온도(P1,P2,P3) 이상이 되면 소정 시간동안 히터(12)를 오프(OFF)시킨다(A구간).

이때, 상기 히터에는 도 3과 같이 정현파를 인가시킴으로써, 상기 히터를 최대 출력으로 가동시킨다.

또한, 상기 건조덕트의 열풍 온도는 드럼에 담긴 세탁물의 포량에 따라 도 2와 같이 P1, P2 또는 P3까지 도달도록 상기 히터의 최대 출력을 제어부에 기 설정한다. 따라서, 포량에 따라 히터의 최대 출력이 변경된다.

다음으로, 상기 건조덕트 내의 온도가 도 2와 같이 제어부에 기 설정된 소정 온도(P4) 이하가 되면 히터(12)를 온(ON)시킨다. 이에 따라, 상기 건조덕트의 열풍 온도를 다시 상승시킨다(B구간).

이와 같이, 상기 히터(12)를 주기적으로 온/오프시킴에 의해 상기 드럼 내의 세탁물을 건조시킨다.

그러나, 상기 드럼 세탁기는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 상기 히터가 온/오프됨에 따라 드럼 내의 온도를 조절하므로, 상기 드럼 내의 최대 온도와 최소 온도 사이의 편차가 크게 발생된다. 따라서, 최대 온도일 때에는 세탁물이 과열되고, 최소 온도일 때에는 세탁물 건조효율이 떨어지게 된다. 이에 따라, 세탁물의 건조 시간이 연장되는 문제점이 있다.

둘째, 상기 히터가 자주 온/오프되므로, 상기 히터의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

셋째, 상기 히터가 온/오프될 때에는 최대 출력으로 가동되므로, 상기 히터는 용량이 증가될 수 밖에 없는 문제점이 있다.

넷째, 상기 히터는 세탁물의 포량에 의해 일방적으로 상기 건조덕트의 열풍의 온도 범위를 설정된다. 따라서, 세탁물의 포질에 따른 수분함량에 따라 상기 히터의 온/오프 주기를 일정 횟수 이상으로 설정하기 곤란하다. 따라서, 상기 세탁물의 포질에 따라 건조율이 달라지게고, 불필요하게 건조시켜 소비전력이 증가되는 문제점이 있다.

상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 건조행정시에 히터를 위상 제어하여 드럼내에 유입되는 열풍을 균일한 온도로 제어하는 드럼세탁기의 건조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 건조덕트의 히터를 최대 출력으로 가동하여 열풍을 드럼 내에 공급하는 예열단계; 그리고, 상기 열풍의 토출 온도가 소정 온도 이상이라고 판단한 이후에는 계속하여 상기 히터에 공급되는 전압의 소정 구간을 반대 위상에 의해 상쇄하여 상기 해ㅣ터에 공급되는 전압의 위상을 제어하여, 상기 건조덕트의 열풍이 제어부에 기 설정된 온도 범위로 가열되어 상기 드럼 내에 공급되도록 하는 위상제어단계:를 포함하여 구성되는 드럼 세탁기의 건조방법을 제공한다.

상기 건조방법은 건조덕트에서 토출되는 열풍의 온도에 의해 세탁물의 건조도를 판단하는 건조도 판단단계를 더 포함한다.

이때, 상기 위상제어단계에서는 전압의 소정 구간을 반대 위상에 의해 상쇄하여 상기 히터에 공급되는 전압의 위상을 제어하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 건조방법에 관해 첨부된 도 1, 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 건조방법을 나타낸 그래프이고, 도 5는 도 4의 위상제어단계에서 히터에 공급되는 전압의 위상 제어의 일예를 나타낸 그래프이며, 도 6은 도 4의 위상제어단계에서 히터에 공급되는 전압의 위상 제어의 다른 일예를 나타낸 그래프이다.

상기 드럼 세탁기는 종래기술에서 설명한 바와 동일하므로, 이하에서는 그 설명을 생략하기로 하고, 종래와 같은 구성 요소에 관해서는 동일한 도번을 부여하기로 한다. 이하에서는 드럼세탁기의 건조방법에 관해 설명하기로 한다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 드럼 세탁기의 건조행정이 시작되면, 상기 건조덕트(10)의 히터(12)를 최대 출력으로 가동하여 상기 드럼(4) 내에 열풍을 공급한다. 이러한 열풍에 의해 세탁물을 예열시킨다.

이때, 송풍팬(11)은 건조덕트의 열풍이 소정 온도(C1)에 도달되기 소정 시간 이전부터 회전되는 것이 바람직하다. 이는 건조덕트의 히터(12)가 소정 온도까지 발열되면 상기 드럼(4) 내에 열풍을 공급하여 상기 세탁물을 예열시키기 위함이다. 또한, 히터(12)의 초기 가동시에는 송풍팬(11)을 정지하여 상기 히트가 최대 출력 상태에 보다 빨리 도달되도록 하기 위함이다.

또한, 상기 건조덕트(10)의 온도센서(14)는 열풍의 온도를 측정하여 제어부에 전달하고, 상기 제어부는 열풍의 온도가 제어부에 기 설정된 온도(C1)에 도달되었지를 판단한다.

상기 열풍의 온도가 기 설정된 온도(C1)에 도달되었다고 판단되면, 상기 제어부는 히터(12)에 공급되는 전압의 위상을 제어한다.

즉, 상기 전압의 소정 구간을 반대 위상에 의해 상쇄하여 상기 히터(12)에 공급되는 전압의 위상을 제어한다.

예컨대, 정현파의 주기(λ)마다 도 5와 같이 소정 구간(H1)에 반대 위상을 인가하여, 상기 히터(12)에 공급되는 전압의 위상을 제어한다.

또, 정현파의 1주기(λ)에 연이은 반파장 구간에(H2) 도 6과 같이 반대 위상을 인가하여, 상기 히터(12)에 공급되는 전압의 위상을 제어한다. 또, 정현파의 정수배의 파장(λ)에 연이은 소정 파장 구간에 반대 위상을 인가할 수 있다. 이러한 위상 제어 방법은 다양하게 변경될 수 있음도 이해 가능하다.

이러한 건조방법에 있어서, 세탁물의 건조도는 상기 건조덕트(10)에서 토출되는 열풍의 온도에 의해 판단되는 것이 바람직하다. 이는 세탁물의 건조도가 높아질수록 상기 드럼(4) 내의 열풍은 습기에 열을 덜 빼앗기게 되므로, 상기 드럼에 동일한 온도의 열풍을 공급하더라도 상기 건조도가 높아질수록 건조덕트(10) 내의 온도는 증가하기 때문이다.

물론, 상기 세탁물의 건조도는 별도의 습도센서를 설치하여 판단할 수 있음도 이해 가능하다.

이와 같은 드럼(4)세탁기의 건조방법에 대한 작용에 관해 설명하기로 한다.

상기 건조행정이 시작되면, 상기 히터(12)에 도 3과 같이 정현파의 위상을 갖는 전압이 인가되어 상기 히터가 최대 출력으로 가동되도록 한다. 이에 따라, 상기 드럼(4)에 담긴 세탁물을 예열시킨다.

이때, 상기 드럼의 열풍은 세탁물과 열교환된 후 응축덕트(20)에 유입되고, 상기 응축덕트의 열풍은 냉각수에 의해 제습된 후 건조덕트(10)로 재유입된다.

건조행정 초기에, 상기 열풍은 세탁물에서 많은 수분을 증발시킴에 따라 대부분의 열량을 빼앗김과 아울러 상기 응축덕트(20)에서 냉각수에 의해 제습됨에 따라 열량을 빼앗기므로, 상기 건조덕트(10)에 재유입되는 열풍은 상대적으로 저온 상태가 된다. 따라서, 상기 건조덕트의 열풍은 기 설정된 온도 범위 이하를 유지한다.

상기 건조행정이 진행됨에 따라, 상기 온도센서(14)에서 건조덕트(10)의 열풍이 기 설정된 온도(C1)까지 상승되었다고 판단되면, 상기 히터(12)에 도 5 또는 도 6과 같이 반대 위상에 의해 위상제어된 전압을 공급한다. 이에 따라, 상기 건조덕트(10)의 열풍은 기 설정된 온도 범위를 유지하게 된다.

이어, 건조행정의 후기에는, 상기 세탁물이 거의 건조된 상태이므로, 상기 건조덕트(10)에 재유입되는 열풍은 점차적으로 고온이 된다. 따라서, 상기 건조덕트에서 토출되는 열풍 역시 기 설정된 온도 범위 이상이 된다.

이때, 상기 온도센서(14)에서 열풍의 온도가 기 설정된 온도 범위를 벗어난다고 판단하면, 상기 히터(12)에 전원을 차단하여 건조행정을 종료하게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 건조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상기 건조방법은 전압의 위상 제어에 의해 상기 세탁물을 건조시키므로, 종래와는 달리 히터를 온/오프시키지 않고도 세탁물을 건조시킬 수 있다. 따라서, 세탁물의 건조시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 상기 건조방법은 건조덕트에서 일정한 온도 범위의 열풍을 토출시키므로, 드럼 내의 온도변화가 거의 균일하게 유지된다. 따라서, 세탁물이 과열되거나 혹은 건조효율이 감소되는 것을 방지하는 효과가 있다.

셋째, 상기 히터의 위상 제어에 의해 상기 열풍의 토출온도를 조절하므로, 종래에 비해 용량이 작은 히터를 적용할 수 있다. 따라서, 제조단가를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

넷째, 상기 히터가 온된 상태로 건조행정을 수행하므로, 상기 히터의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 상기 건조방법은 열풍의 온도를 측정하여 세탁물의 건조도를 판단하므로, 건조도 측정을 위해 습도센서를 별도로 설치할 필요가 없는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 드럼 세탁기를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 도 1의 드럼 세탁기에 적용된 히터의 제어 방법을 나타낸 그래프.

도 3은 도 1의 히터에 공급되는 전압의 위상 제어 방법을 나타낸 그래프.

도 4는 본 발명에 따른 건조방법을 나타낸 그래프.

도 5는 도 4의 위상제어단계에서 히터에 공급되는 전압의 위상 제어의 일예를 나타낸 그래프.

도 6은 도 4의 위상제어단계에서 히터에 공급되는 전압의 위상 제어의 다른 일예를 나타낸 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 터브 4 : 드럼

10 : 건조덕트 11 : 송풍팬

12 : 히터 14 : 온도센서

20 : 응축덕트

Claims (3)

1. 건조덕트의 히터를 최대 출력으로 가동하여 열풍을 드럼 내에 공급하는 예열단계; 그리고,

   상기 열풍의 토출 온도가 소정 온도 이상이라고 판단한 이후에는 계속하여 상기 히터에 공급되는 전압의 소정 구간을 반대 위상에 의해 상쇄하여 상기 해ㅣ터에 공급되는 전압의 위상을 제어하여, 상기 건조덕트의 열풍이 제어부에 기 설정된 온도 범위로 가열되어 상기 드럼 내에 공급되도록 하는 위상제어단계:를 포함하여 구성되는 드럼 세탁기의 건조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 건조덕트에서 토출되는 열풍의 온도에 의해 세탁물의 건조도를 판단하는 건조도판단단계:를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 건조방법.
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