KR100747588B1 - 건조기의 제어회로 및 그 건조도 감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조도 감지를 위한 건조기의 제어회로 및 그 건조도 감지방법에 관한 것으로, 건조 대상물의 접촉시에 전압신호를 발생하고 상기 전압신호를 기준전압과 비교한 결과에 따라 펄스성 신호를 출력하는 건조도 감지회로; 상기 건조도 감지회로에서 출력된 펄스성 신호에 따라 건조 대상물의 건조도를 판단하여 건조행정 전반을 제어하는 마이컴;을 포함하여 구성되는 건조기의 제어회로를 제공한다.

따라서, 본 발명은 전극센서를 이용한 직접적인 접촉 방식이 아닌 건조 대상물과의 접촉 횟수를 이용하여 건조도를 판단할 수 있는 건조도 감지회로를 제공함으로써 보다 정확하고 안전한 시스템 구현이 가능하다.

건조기, 건조도, 전극센서, 포토커플러, 감전(shock)

Description

건조기의 제어회로 및 그 건조도 감지방법{control circuit and method for sensing dry condition of the clothes drier}

도 1은 일반적인 배기식 의류건조기의 구조예를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 배기식 의류건조기의 요부 횡단면도

도 3은 본 발명에 따른 건조기의 제어회로를 도시한 도면

도 4는 시간 경과에 따른 건조 대상물과의 접촉 횟수를 도시한 그래프

도 5는 본 발명에 따른 건조기의 건조도 감지 방법을 나타낸 플로우 차트

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30: 전극센서 40: 비교기

50: 포토커플러 60: 마이컴

본 발명은 의류건조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건조도 감지를 위한 건조기의 제어회로 및 그 건조도 감지방법에 관한 것이다.

일반적으로, 의류건조기는 세탁이 완료된 젖은 상태의 의류를 자동으로 건조시켜 주도록 하는 기기로, 그 종류는 크게 배기식 건조기와 응축식 건조기로 나눌 수 있다.

그 중 배기식 건조기의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 배기식 건조기의 구조를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 건조기의 유로 구조를 도시한 것이다.

종래의 의류건조기는, 전방면에 도어(2)가 형성된 본체(1)와, 상기 본체(1) 내에 회전 가능하게 설치되어 내측 둘레면에 복수 개의 리프터(4)가 돌출된 드럼(3)과, 상기 드럼(3)에 회전력을 부여하는 구동수단과, 흡입된 외부 공기를 고온으로 가열하여 열풍으로 생성하는 히터(5)와, 드럼(3)의 후방 개구부에 연통되어 상기 히터(5)에 의해 생성된 열풍을 드럼(3) 내측으로 안내하는 흡입덕트(7)와, 상기 드럼(3)의 전방 개구부에 연통되어 건조 후 배출되는 습한 공기를 배기덕트(15)로 안내하는 린트덕트(8)와, 상기 린트덕트(8) 후방에 설치되어 송풍력을 발생하는 송풍팬(13)으로 구성된다.

상기 린트덕트(8)의 입구부에는 드럼(3)에서 배출되는 공기로부터 먼지나 보푸라기 등의 이물질을 걸러내는 필터(14)가 설치된다.

상기 드럼(3)을 회전시키는 구동수단은; 모터(10)와, 이 모터(10)에 결합된 구동풀리(11)에 연결됨과 동시에 상기 드럼(3)의 외주면을 감고 있는 구동벨트(12)로 이루어져, 상기 모터(10)의 회전에 의해 구동풀리(11)가 회전하게 되면 구동풀리(11)에 감겨진 벨트(12)가 회전하면서 드럼(3)을 회전시키도록 되어 있다.

한편, 상기 드럼(3)의 전방에는 건조대상물의 건조정도를 검출할 수 있도록 전극센서(30)가 설치된다. 상기 전극센서(30)는 두 개의 금속판이 나란히 구성된 것으로 양쪽 금속판에 건조대상물이 동시에 접촉될 때 건조대상물의 수분함유에 따라 전극 양단에 발생되는 임피던스를 이용하여 옷감의 건조정도를 감지하고 이를 전압신호로 출력하게 된다.

즉, 건조기의 시스템 전반을 제어하는 마이크로프로세서(일명, 마이컴)(미도시)는 전극센서(30)로부터 전압신호를 입력받아 그 전압레벨로부터 건조대상물의 건조정도를 판단하고 이에 따라 건조기의 동작을 제어하게 된다.

그러나, 전극센서(30)를 이용한 직접적인 접촉 방식을 이용하는 경우 건조 대상물의 양, 수분의 양, 건조 대상물 자체의 종류별 임피던스 차이에 의해 측정되는 임피던스 값의 편차가 크기 때문에 정밀한 건조도 측정이 불가능하다.

또한, 습기가 많은 초기 건조시에는 변화되는 임피던스의 차이가 크기 때문에 건조도를 측정하기 쉽지만 건조가 진행됨에 따라 출력되는 전압의 차이가 극히 미비해지므로 정밀한 센서 및 검출 회로가 구비되어야 한다는 문제점을 가져오게 된다.

그리고, 상기 모터(10)의 속도를 자유롭게 가변 제어하기 위해 인버터(inverter) 제어방식을 채용할 경우, 상기 전극센서(30)를 포함한 건조도 감지회로가 인버터 회로와 공통 전원을 이용할 뿐 아니라 공통의 접지단자(ground)에 연결되어 구성된다.

이때, 인버터 회로의 경우 상용 교류전원을 입력받아 구동하게 되는데, 건조도 감지회로가 이러한 인버터 회로와 전원이 분리되어 있지 않고 공통의 접지단자에 연결 구성되므로 건조도 감지회로에 고전압이 그대로 걸리게 된다.

즉, 사용자가 도어를 열어 드럼 내부로 손 등을 넣을 경우 전극센서(30) 및 전극센서(30)에 접촉된 의류를 통해 감전(shock)이 발생할 위험이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 인버터 회로와 같은 모터 구동회로의 전원으로부터 건조도 감지회로를 분리하기 위한 건조기의 제어회로를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 건조도 감지를 위해 보다 안전한 시스템을 구현함과 아울러 새로운 건조도 감지 방식을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 새로운 건조도 감지방식을 통해 건조 대상물의 건조도를 보다 정확하게 판단하여 건조성능을 개선하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건조 대상물의 접촉시에 전압신호를 발생하고 상기 전압신호를 기준전압과 비교한 결과에 따라 펄스성 신호를 출력하는 건조도 감지회로; 상기 건조도 감지회로에서 출력된 펄스성 신호에 따라 건조 대상물의 건조도를 판단하여 건조행정 전반을 제어하는 마이컴;을 포함하여 구성되는 건조기의 제어회로를 제공한다.

여기서, 상기 건조도 감지회로는; 건조 대상물과의 접촉시 발생되는 임피던스에 상응한 전압신호를 출력하는 전극센서와, 상기 전극센서에서 출력된 전압신호를 기 설정된 기준전압과 비교하여 그 비교결과를 출력하는 비교기와, 상기 비교기에서 출력된 신호에 따라 펄스성 신호를 출력하는 포토커플러로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 마이컴은; 상기 건조도 감지회로에서 출력된 펄스성 신호를 단위시간 단위로 카운트하여 상기 단위시간당 펄스 수에 따라 건조 대상물의 건조도를 판단하고 상기 단위시간당 펄스 수가 기 설정값에 도달하는지 여부에 따라 건조 대상물의 건조 완료시점을 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 고온의 건조 열풍을 이용하여 건조행정을 수행하는 건조행정 단계; 그리고, 상기 건조행정 단계를 수행하는 동안 건조 대상물과의 접촉을 감지하여 펄스성 신호를 발생하는 건조도 감지회로에서 출력되는 펄스성 신호에 따라 건조 대상물의 건조도를 판단하는 건조도 판단 단계;로 이루어지는 것을 건조기의 건조도 감지방법을 제공한다.

이때, 상기 건조도 판단 단계는; 상기 건조도 감지회로에서 출력되는 펄스성 신호를 지속적으로 읽어들이는 단계와, 상기 읽어들인 펄스성 신호를 단위시간 단위로 카운트하는 단계와, 상기 단위시간당 펄스 수가 기 설정 값에 도달하면 건조행정의 완료시점으로 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 모터 구동회로 등과 전원이 분리된 건조도 감지회로를 제공함으로써 보다 안전하고 정확하게 건조 대상물의 건조도를 판단할 수 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 건조기의 제어회로 및 건조도 감지회로를 상세히 설명하면 다음과 같다.

그리고, 건조기의 기본 구성은 도 1과 동일하므로 동일한 구성요소에 대해서는 종래 기술과 동일한 도시부호를 부여한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 건조기의 제어회로는 건조 대상물의 접촉에 따라 펄스성 신호를 출력하는 건조도 감지회로; 그리고, 상기 건조도 감지회로에서 출력된 펄스성 신호에 따라 건조 대상물의 건조도를 판단하여 건조행정 전반을 제어하는 마이컴(60)으로 구성된다.

여기서, 본 발명의 건조도 감지회로는 건조 대상물과의 접촉시 발생되는 임피던스에 상응한 전압신호를 출력하는 전극센서(30)와, 상기 전극센서(30)에서 출력된 전압신호를 기 설정된 기준전압과 비교하여 그 비교결과를 출력하는 비교기(40)와, 상기 비교기(40)에서 출력된 신호에 따라 펄스성 신호를 출력하는 포토커플러(50)로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 건조도 감지회로의 연결구조에 따르면, 상기 전극센서(30)의 출력단이 비교기(40)의 반전단자(-)에 연결되고 분압저항(R2)(R3)에 의해 기 설정된 기준전압이 비교기(40)의 비반전단자(+)에 연결된다. 아울러, 상기 비교기(40)의 출력단이 포토커플러(50)의 발광부(즉, 발광다이오드)에 연결되고 상기 포토커플러(50)의 수광부(즉, 포토 트랜지스터)가 마이컴(60)의 입력포트에 연결되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 비교기(40)의 기준전압은 완전히 건조된 포가 전극센서(30)에 접촉했을 때 전극 양단에 걸리는 전압레벨 이하로 설정한다. 즉, 포가 완전 건조 상태일 경우에는 상기 전극센서(30)에 포가 접촉하더라도 기준전압 이하의 전압신 호가 발생하여 마이컴(60)으로의 신호 출력(pulse signal)이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 건조도 감지회로는 전극센서(30)를 이용한 직접적인 접촉 방식을 이용하지 않고 건조 대상물의 접촉 횟수를 이용하여 건조도를 판단할 수 있는 새로운 건조도 감지방식을 제공한다.

그리고, 상기 건조도 감지회로는 전극센서(30)를 이용한 직접적인 접촉 방식을 이용하지 않음으로써 인버터 등의 모터 구동회로와 분리된 별도의 DC 전원(5V)과 접지단자를 이용할 수 있다. 또한, 상기 전극센서(30)와 마이컴(60)의 전기적 절연을 위하여 포토커플러(50)를 적용한다.

상세히 설명하면, 상기 드럼(3)이 회전하면서 전극센서(30)에 건조 대상물이 접촉하게 되면 전극센서(30)의 전극 양단에 발생하는 임피던스에 상응하는 전압 신호가 발생하여 비교기(40)의 반전단자(-)로 입력된다.

상기 비교기(40)는 전극센서(30)의 전압신호와 비반전 단자(+)에 입력되는 기준전압을 비교하여 상기 기준전압 이상의 전압신호가 입력될 경우 하이 신호(high signal)를 출력한다.

상기 비교기(40)에서 출력되는 하이 신호에 따라 포토커플러(50)의 발광부가 발광하고 이때 발생된 빛에 의해 수광부인 포토 트랜지스터가 턴 온되어 마이컴(60)으로 펄스성 신호가 전달된다.

즉, 상기 전극센서(30)와 건조 대상물이 1회 접촉할 때마다 하나의 펄스성 신호가 발생되며 건조 대상물과의 접촉이 발생하더라도 기준전압 이하의 전압신호 가 출력되면 펄스를 발생하지 않는다.

상기 마이컴(60)은 포토 커플러(50)를 통해 출력되는 펄스성 신호의 그 수를 단위시간 단위(예를 들어, 1분)로 카운트하고 상기 단위시간당 펄스 수(pulse 수/1분)를 이용하여 건조 대상물의 건조도 및 건조행정 완료시점을 판단한다.

도 4는 포 종류 및 포량에 따라 단위시간당 펄스 수를 카운트 한 결과로서, 이는 시간 대비 펄스성 신호의 카운트 값을 나타낸 그래프이다.

도시한 바와 같이, 행정 초기에는 대부분의 포가 젖은 상태이므로 포 접촉에 따른 단위시간당 펄스 수가 상대적으로 많고 행정이 진행되면서 건조된 포가 늘어남에 따라 단위시간당 펄스 수가 감소하게 된다.

행정의 종류(Iron, Light, Normal 등)에 따라 목표 건조도가 다르기 때문에 행정 종류별로 반복 시험을 통해 해당 목표 건조도에 상응하는 단위시간당 펄스 수를 찾아 그 값을 시스템에 미리 설정하여 저장한다. 즉, 행정시 건조 대상물과의 접촉에 따른 단위시간당 펄스 수가 기 설정된 값에 도달하면 건조 완료시점으로 인식하는 것이다.

예를 들어, 표준 건조 모드(Normal mode)에 해당하는 설정 값이 0(zero)으로 미리 설정된 경우, 행정 중 단위시간당 펄스 수가 0값에 도달하면 목표 건조도에 도달한 시점 즉, 건조 완료 시점으로 판단한다.

상기한 건조도 감지회로를 구비한 본 발명에 있어서, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 건조도 감지방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 드럼(3) 내부로 젖은 상태의 건조 대상물을 투입한 후 행정 시작명령을 입력하면(S10) 상기 마이컴(60)에서 이를 인식하여 모터(10)를 작동하여 드럼(3)과 송풍팬(13)을 구동시킨다.

아울러, 히터(5)를 구동하여 송풍팬(13)에 의해 흡입되는 외기를 히터(5)에 의해 가열한 후 흡입덕트(7)를 통해 회전상태의 드럼(3) 내측으로 강제 유입한다. 이때, 드럼(3) 내로 유입된 열풍은 젖은 상태의 건조 대상물의 수분을 증발시켜 건조시킨 다음 저온 고습의 공기가 되어 린트덕트(8)와 배기덕트(15)를 거쳐 외부로 배출된다(S20).

이러한 과정이 반복되면서 행정이 진행되는 동안 마이컴(60)은 건조도 감지회로에서 발생되는 펄스성 신호를 입력받아 그 펄스 수를 카운트하는데, 단위시간당 펄스 수를 카운트한다(S30).

상기 카운트 된 단위시간당 펄스 수가 기 설정 값에 도달하는지 여부를 판단하여(S40), 상기 단위시간당 펄스 수가 기 설정 값에 도달하면 건조 행정 완료 시점으로 인식하고 모든 행정을 종료한다(S50).

따라서, 본 발명은 전극센서를 이용한 직접적인 접촉 방식이 아닌 포와의 접촉횟수를 감지하고 단위시간당 접촉횟수를 이용하여 건조도를 판단하는 것이다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 건조기의 제어회로 및 그 건조도 감지방법 은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전극센서를 이용한 직접적인 접촉 방식이 아닌 포와의 접촉 횟수를 통해 건조도를 판단함으로써 보다 정확한 건조도 판단이 이루어지며 이로 인해 건조 성능을 극대화시킬 수 있다.

둘째, 고전압 전원을 요구하는 회로와 전원이 분리된 건조도 감지회로를 구현함으로써 사용자의 감전 위험을 최소화할 수 있어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 건조 대상물의 접촉시에 전압신호를 발생하고 상기 전압신호를 기준전압과 비교한 결과에 따라 펄스성 신호를 출력하는 건조도 감지회로;

   상기 건조도 감지회로에서 출력된 펄스성 신호에 따라 건조 대상물의 건조도를 판단하여 건조행정 전반을 제어하는 마이컴;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 건조도 감지회로는;

   건조 대상물과의 접촉시 발생되는 임피던스에 상응한 전압신호를 출력하는 전극센서와,

   상기 전극센서에서 출력된 전압신호를 기 설정된 기준전압과 비교하여 그 비교결과를 출력하는 비교기와,

   상기 비교기에서 출력된 신호에 따라 펄스성 신호를 출력하는 포토커플러로 구성되는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어회로.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 건조도 감지회로는;

   상기 전극센서의 출력단이 비교기의 반전단자(-)에 연결되고 기준전압이 비교기의 비반전단자(+)에 연결되는 것과,

   상기 비교기의 출력단이 포토커플러의 발광부에 연결되고 포토커플러의 수광부가 마이컴의 입력포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어회로.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 마이컴은;

   상기 건조도 감지회로에서 출력된 펄스성 신호를 단위시간 단위로 카운트하여 상기 단위시간당 펄스 수에 따라 건조 대상물의 건조도를 판단하고 상기 단위시간당 펄스 수가 기 설정값에 도달하는지 여부에 따라 건조 대상물의 건조 완료시점을 판단하는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어회로.
5. 고온의 건조 열풍을 이용하여 건조행정을 수행하는 건조행정 단계; 그리고,

   상기 건조행정 단계를 수행하는 동안 건조 대상물과의 접촉을 감지하여 펄스성 신호를 발생하는 건조도 감지회로에서 출력되는 펄스성 신호에 따라 건조 대상물의 건조도를 판단하는 건조도 판단 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조기의 건조도 감지방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 건조도 판단 단계는;

   상기 건조도 감지회로에서 출력되는 펄스성 신호를 지속적으로 읽어들이는 단계와,

   상기 읽어들인 펄스성 신호를 단위시간 단위로 카운트하는 단계와,

   상기 단위시간당 펄스 수가 기 설정 값에 도달하면 건조행정의 완료시점으로 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조기의 건조도 감지방법.

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