KR102073860B1 - 건조기 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

Abstract

일 방향으로 회전하는 드럼으로부터 배출되는 공기의 온도나 상대습도 중 적어도 하나의 검출하는 단계, 검출된 상기 온도나 상대습도 중 적어도 하나의 변화속도와 기준값을 비교하여, 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지하는 단계, 포꼬임의 발생 시, 상기 포꼬임이 풀리도록 상기 드럼을 역방향으로 회전시키는 단계, 및 상기 드럼의 회전방향이 변경된 후, 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향이 다시 바뀌지 않도록, 상기 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향을 유지하는 단계를 포함하는 건조기 제어방법, 및 상기 제어방법이 구현 가능한 제어부를 포함하는 건조기가 개시된다.

Description

건조기 및 이를 제어하는 방법{DRYER AND CONTROL METHOD FOR DRYER}

본 발명은 드럼의 회전방향을 변경가능한 건조기 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 의류 건조기는 히터에 의해 생성된 열풍을 드럼 내부로 송풍하여 세탁물에 함유된 수분을 증발시킴에 따라 세탁물을 건조시키는 장치이다.

드럼 내부에 피건조물이 위치한 상태에서 드럼이 회전하면서 피건조물이 건조되는 드럼 회전식 건조기에서, 일반적으로 드럼이 회전되는 방향은 일정한 시간마다 반대로 전환되면서 작동되고, 드럼 내부의 피건조물은 드럼의 회전에 따라 낙하 운동하면서 상기 드럼으로 유입되는 가열된 공기와 접촉되면서 건조된다.

그러나, 이때 드럼 내부의 피건조물이 서로 엉키게 되면, 피건조물이 덩어리처럼 뭉치게 되고 상기 덩어리처럼 뭉친 피건조물은 가열된 공기와 접촉되는 표면적이 줄어들어, 상기 가열된 공기와 피건조물이 충분히 접촉하지 못하게 된다. 이런 경우에는, 건조가 효과적으로 진행되기 어려운 문제점이 있다.

상술한 바와 같이 피건조물이 서로 엉키게 되는 포꼬임 현상이 발생되면, 건조가 효과적으로 진행되지 못하게 된다. 그리고, 상기 포꼬임 문제는 일정시간마다 드럼의 회전방향이 전환되는 방식으로는 상당한 시간이 흐른 뒤에야 해소되는 상황이 발생되며, 이에 따라 건조의 에너지효율 감소와 건조시간의 증가를 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 일 목적은, 피건조물이 서로 엉키게 되는 포꼬임현상이 발생하는지 여부를 파악할 수 있는 건조기 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 건조 에너지효율의 감소와 건조시간의 증가를 초래하는 포꼬임현상이 일어나면, 이를 신속하게 해결할 수 있는 건조기 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 건조기를 제어하는 방법은, 일 방향으로 회전하는 드럼으로부터 배출되는 공기의 온도나 상대습도 중 적어도 하나의 검출하는 단계, 검출된 상기 온도나 상대습도 중 적어도 하나의 변화속도와 기준값을 비교하여, 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지하는 단계, 포꼬임의 발생 시, 상기 포꼬임이 풀리도록 상기 드럼을 역방향으로 회전시키는 단계, 및 상기 드럼의 회전방향이 변경된 후, 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향이 다시 바뀌지 않도록, 상기 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향을 유지하는 단계를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 드럼의 회전방향을 유지하는 단계는, 상기 드럼의 회전 방향이 변경된 후 일정한 시간이 경과한 시점부터, 검출된 상기 온도나 상대습도의 변화되는 정도와 기준값을 비교할 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지하는 단계는, 상기 공기의 상대습도를 검출하며, 상기 기준값은, 1.3%/min 이상 1.7%/min 이하의 값을 가질 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 공기의 온도나 상대습도의 검출을 시작하는 단계는, 상기 공기의 온도를 측정하며, 상기 기준값은, 0.4k/min 이상 0.6k/min 이하의 값을 가질 수 있다.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 다른 측면의 본 발명에 따른 건조기를 제어하는 방법은, 일 방향으로 회전하는 드럼으로부터 배출되는 단위 시간당 응축수의 무게의 검출을 시작하는 단계, 검출된 단위 시간당 응축수의 무게의 변화속도와 기준값을 비교하여, 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지하는 단계, 및 포꼬임의 발생 시 상기 포꼬임이 풀리도록, 상기 드럼을 역방향으로 회전시키는 단계를 포함한다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지하는 단계 이후에, 상기 드럼으로부터 배출되는 공기의 온도나 상대습도 중 적어도 하나를 검출하는 단계, 및 검출된 상기 온도나 상대습도 중 적어도 하나의 변화속도와 기준값을 비교하여, 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 추가적으로 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 상기 드럼이 회전되는 방향이 변경된 후 상기 드럼의 회전방향이 다시 바뀌지 않도록, 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향을 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르는 건조기는, 내부에 드럼, 상기 드럼을 회전시키는 모터, 상기 드럼으로부터 배출되는 공기의 온도나 상대습도 중 적어도 하나를 검출하는 센서부 및 상기 각 구성들을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 일 방향으로 회전하는 상기 드럼으로부터 배출되는 공기의 온도나 상대습도 중 적어도 하나의 검출하는 단계, 검출된 상기 온도나 상대습도 중 적어도 하나의 변화속도와 기준값을 비교하여, 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지하는 단계, 포꼬임의 발생 시 상기 포꼬임이 풀리도록, 상기 드럼을 역방향으로 회전시키는 단계, 및 상기 드럼이 회전되는 방향이 변경된 후 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향이 다시 바뀌지 않도록, 상기 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향을 유지하는 단계를 포함하는 제어가 가능하다.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 드럼으로부터 배출되는 공기가 통과되어 공기 중의 수분이 응축되는 응축기, 및 상기 응축기에서 응축되는 단위 시간당 응축수의 무게를 검출가능한 응축수센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 응축수센서로부터 검출된 단위 시간당 응축수의 무게의 변화속도와 기준값을 비교하여, 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도, 공기 및 단위 시간당 응축수의 무게의 변화속도 중 적어도 하나와 각각의 기준값의 비교를 통해 드럼 내부의 포꼬임 현상을 판단할 수 있다.

또한, 상기 드럼 내부의 포꼬임 현상이 발생하였다고 판단되는 경우, 드럼의 회전방향을 변경하는 제어를 함으로써, 상기 포꼬임 현상 발생시 상기 포꼬임을 빠르게 완화시켜, 건조 효율의 저하를 완화할 수 있고, 이로 인해 건조시간의 감소와 소비전력의 감소 등 건조기 성능 전반을 개선할 수 있다.

또한, 상기 드럼의 회전방향이 변경된 경우, 일정 시간 드럼의 회전방향을 유지시킴으로써, 드럼 내부의 포꼬임이 풀리는 과정에서 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도나 온도가 큰 폭의 변화로 인해 상기 드럼의 회전방향이 짧은 시간 내에 다시 변경되지 않도록 하여, 건조기는 안정적으로 포꼬임을 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 건조기의 외관을 보여주는 개략도.
도 2는 도 1의 건조기의 내부를 보여주는 개략도.
도 3은 도 2의 건조기에 구비되는 히트펌프 시스템을 보여주는 개략도.
도 4a 및 도 4b는 각각 정상상태와 피건조물이 서로 꼬인 포꼬임상태에서의 시간에 따른 상대습도와 온도를 나타낸 그래프.
도 5는 드럼 내부에 포꼬임이 발생하지 않은 정상상태와 포꼬임이 발생한 상태에서의 시간의 흐름에 따른 응축수의 무게를 나타낸 그래프.
도 6은 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도의 단위 시간에 따른 변화속도를 이용하여 드럼의 회전방향제어를 보여주는 흐름도.
도 7은 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도 및 온도의 단위 시간에 따른 변화속도를 이용하여 드럼의 회전방향제어를 보여주는 흐름도.
도 8은 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도 및 단위 시간당 응축수의 무게를 이용하여 드럼의 회전방향제어를 보여주는 흐름도.
도 9는 단위 시간당 응축수의 무게, 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도 및 온도의 시간에 따른 변화속도를 이용하여 드럼의 회전방향제어를 보여주는 흐름도.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 의류건조기의 일 실시예의 외관을 보여주는 개략도이다.

도 1을 참고하면, 건조기(100)는 외관을 형성하는 본체(110)와, 상기 본체 내에 회전 가능하게 설치되어 내주면에 복수개의 리프터가 돌출된 드럼(10)을 구비하고 있다. 상기 본체의 전면에는 건조 대상물인 의류를 본체 내부로 투입하기 위한 투입구(140)가 형성된다.

상기 투입구(140)는 도어(130)에 의해 개폐되며, 상기 투입구(140)의 상측에는 상기 건조기를 조작하기 위한 각종 조작 버튼 및 디스플레이장치가 배치되어 있는 컨트롤 패널(120)이 위치한다. 상기 컨트롤 패널(120)의 일측에는 드로워(150)가 구비되며, 상기 드로워(150)의 내측에는 드럼에 분사할 액체 등이 저장될 수 있다.

도 2와 도 3에는 도 1의 실시예의 내부를 보여주는 개략도이다. 도 2를 참고하면, 상기 본체(110)의 내부에는 회전 가능하게 설치되어 내부에서 건조대상물이 건조될 수 있도록 이루어진 드럼(10)이 구비되고, 상기 드럼(10)은 전방과 후방에서 서포터(미도시)에 의해서 회전 가능하게 지지된다.

상기 드럼(10)은 동력전달벨트(22)로 건조기 하부에 구비된 구동모터(20)와 연결되어 회전력을 전달받는다. 상기 구동모터(20)는 일측에 풀리(21)가 구비되어 드럼 구동을 위한 동력전달벨트(22)가 연결된다.

드럼(10)의 후방에는 흡입덕트(50)가 설치되고, 상기 흡입덕트(50)에는 흡입되는 공기를 가열시키는 히터(40)가 설치된다. 상기 히터(40)는 건조기에서 차지하는 공간의 효율성을 높이기 위해 고온의 전기 저항열을 이용하는 방식이 사용될 수 있다. 상기 흡입덕트는 상기 드럼의 후방에 연결되고, 가열된 공기를 드럼으로 토출하는 토출구(51)가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 드럼(10)의 전방 하측에는 드럼(10)에서 배출되는 공기 중에 포함된 린트 등의 이물질을 걸러내는 필터(65)가 설치되고, 이물질을 거른 후의 공기를 상기 드럼으로부터 배출하는 배기덕트(60)가 설치된다. 상기 흡입덕트와 배기덕트는 드럼을 기준으로 흡입과 배기로 구분되는 것이다. 여기서, 도 2에는 순환식 건조기의 실시예가 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 배기식에도 적용될 수 있다.

도 2와 같은 순환식 건조기의 실시예에서는 상기 흡입덕트(60)와 배기덕트(50)는 일체로 연결되어 하나의 순환유로(55)를 형성한다. 하지만, 배기식 건조기의 실시예(미도시)의 경우에는 상기 흡입덕트와 배기덕트는 연결되지 않는다.

상기 배기덕트(60)에는 상기 드럼(10) 속의 공기를 흡입하여 강제 송풍하기 위한 송풍팬(30)이 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 순환식 건조기의 경우에는 상기 배기덕트는 송풍팬(30)에 의해 강제 송풍되는 공기를 상기 흡입덕트를 통해 드럼으로 유도하는 역할을 한다. 하지만, 배기식 건조기의 경우에는 상기 배기덕트는 상기 송풍팬(30)에 의해 강제 송풍되는 공기를 외부로 유도하는 역할을 한다.

도 3에 도시된 실시예에서는, 드럼에서 배출되는 공기로부터 폐열을 흡수하여, 드럼 내부로 유입되는 공기에 공급하기 위한 히트펌프 시스템(70)이 구비될 수 있다. 도 3의 실시예는 순환식 건조기일 수도 있고 배기식 건조기일 수 있다.

상기 히트펌프 시스템(70)은 드럼 내부에서 배출되는 공기로부터 폐열을 흡수하기 위한 제1열교환기(71)와, 압축기(72)와, 드럼 내부로 토출되는 공기를 가열하기 위한 제2열교환기(73), 및 팽창밸브(74)를 포함하여 열역학적 사이클을 구성한다. 즉, 제1열교환기, 압축기, 제2열교환기, 팽창밸브가 차례대로 배관에 의해 연결된다.

도 3에 도시된 실시예를 계속해서 살펴보면, 건조기(100)는 센서부 및 제어부(90)을 더 포함할 수 있다.

센서부는 상기 배기덕트(60)에 배치되어, 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 공기의 온도나 상대습도 중 적어도 하나를 검출하도록 형성되어 있다. 구체적으로, 습도센서(81)는 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 공기의 상대습도를 검출하고, 온도센서(82)는 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 공기의 온도를 검출할 수 있다. 또한, 상기 센서부는 보다 정확한 상대습도 및 온도를 측정하고, 오염이 심하지 않은 공기에 의해 상대습도 및 온도를 측정하기 위하여, 린트를 제거하는 필터(65)의 배면측에 구비될 수 있다. 다만, 이는 도면에 도시된 예시적인 실시예들 중의 하나이며, 센서부의 위치가 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 센서부는 건조의 시작시점부터 상대습도나 온도를 검출하기 시작할 수 있다. 그리고, 상기 센서부로부터 검출된 공기의 상대습도나 온도에 관한 정보는 후술할 제어부(90)로 전달되어, 후술할 드럼(10)의 회전방향의 변경 및 건조의 종료에 관한 제어를 하는데에 쓰일 수 있다.

도면을 살펴보면, 제어부는 컨트롤 패널(120)의 후면에 인접하여 배치될 수 있다. 그러나 제어부(90)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 건조기(100)의 구조상의 필요에 따라 자유롭게 배치가능하다.

제어부는 건조의 시작시 상기 센서부가 일 방향으로 회전하는 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 공기의 온도나 상대습도 중 적어도 하나의 검출정보를 수신할 수 있다.

그리고, 검출된 상기 온도나 상대습도 중 적어도 하나의 변화속도와 기준값을 비교하여, 상기 드럼(10) 내부의 포꼬임 발생을 감지할 수 있다. 이는, 상기 드럼(10) 내부에서 피건조물들이 뭉치게 되는 포꼬임 현상이 발생하게 되면, 상기 제어부는 상기 모터의 회전 방향을 반대로 회전되게 제어함으로써, 상기 드럼(10)의 회전방향을 역방향으로 회전되도록 할 수 있다. 상기 포꼬임 발생을 감지하는 것에 대해서는 후에 자세하게 설명한다.

그리고, 상기 드럼(10)이 회전되는 방향이 변경된 이후에는, 포꼬임이 풀릴 수 있다. 포꼬임이 풀리는 동안, 상기 드럼(10) 내부에서 배출되는 공기의 상대습도나 온도가 큰 변동을 가질 수 있다. 따라서, 이러한 변동에 의해 상기 제어부가 드럼(10) 내부에 포꼬임이 발생하였다고 감지하지 않도록, 일정시간 동안 상기 드럼(10)의 회전방향이 다시 바뀌지 않도록 해야할 필요성이 있다. 따라서, 제어부는 상기 일정시간 동안 상기 드럼(10)의 회전방향을 유지하는 단계를 포함할 수 있다.

상술한 히트펌프 시스템(70)에는 드럼(10)으로부터 배출되는 공기에 포함된 수분을 응축시킬 수 있는 응축기(73)가 포함되어 있다. 그리고, 상기 응축기에 배치되고, 상기 응축기에서 응축되는 단위 시간당 응축수의 무게를 검출가능한 응축수센서(83)가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 응축수센서로부터 검출된 단위 시간당 응축수의 무게의 변화속도와 응축수기준값을 비교하여, 상기 드럼(10) 내부의 포꼬임 발생을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 비교에 대하여는 후에 자세하게 설명하도록 하겠다.

도 4a 및 도 4b는 각각 정상상태와 피건조물이 서로 꼬인 포꼬임상태에서의 시간에 따른 온도(A)와 상대습도(B)를 나타낸 그래프이다.

도 4a는 건조기가 드럼 내부의 피건조물을 건조하는 과정에서, 포꼬임이 발생하지 않고 정상상태로 건조과정을 마무리할 때까지의 드럼으로부터 배기되는 공기의 시간에 따른 온도(A) 및 상대습도(B)를 나타낸 그래프이고, 도 4b는 피건조물을 건조하는 과정에서, 포꼬임이 발생한 경우에 나타난 온도(A) 및 상대습도(B)의 그래프이다.

도 4a를 참고하면, 그래프의 하단쪽에 그려진 선이 온도(A)이고, 그래프의 상단쪽에 그려진 선이 상대습도(B)이다. 온도(A) 그래프와 상대습도(B) 그래프는 원자료(Raw data)값이 표현되어, 그 변동(fluctuation)이 심하게 표현되어 있다. 따라서, 상기 온도(A)와 상대습도(B)는 일정시간 동안의 평균값으로 치환하여 표현될 수 있고, 이는 이동 평균(Moving avg)값 이라고 할 수 있다. 이렇게 이동 평균값으로 표현되는 경우 그래프의 변동은 줄어든다.

계속해서 도 4a를 참고하면, 상대습도(B)의 값은 시간이 흐를수록 줄어드는 경향을 보인다. 구체적으로, 건조 시작 후 대략 20분 정도까지는 거의 직선의 형태이고, 건조 시작후 20분부터 60분 정도까지는 작은 기울기를 가지고 줄어든다. 그리고, 80분 이후부터는 좀 더 큰 기울기로 상대습도(B)가 줄어든다. 이는 시간이 흐름에 따라 피건조물이 건조되고, 이에 따라 피건조물이 가지고 있던 수분이 줄어들기 때문이다. 그리고, 온도(A) 그래프는 상기 상대습도(B)의 그래프와 반대로 시간이 흐름에 따라 증가하는 경향을 보인다.

또한, 그래프가 끝나는 대략 130분 지점(E1)에서 건조가 마무리된다.

도 4b를 참조하면, 크게 2번의 포꼬임이 발생(a, b)한 것을 알 수 있다. 첫 번째 포꼬임 발생(a)은 t1의 시간에서 발생하였으며, 이는 t2의 시간에 풀림이 시작된 것을 알 수 있다. 두 번째 포꼬임 발생(t2)은 대략 t3의 시간에 시작되어, t4에 포꼬임이 잠시 완화되었다가 다시 포꼬임이 유지되었고, t5에 포꼬임이 해소된 것을 알 수 있다. 그리고, 전체 건조시간은 대략 140분에 가까운 시간에 종료(E2)되어, 포꼬임이 발생하지 않은 정상상태보다 더 긴 시간이 걸리는 것을 알 수 있다.

포꼬임이 발생하면, 상대습도(B)가 급격하게 떨어지고, 온도(A)가 급격하게 상승하는 구간이 나타난다. 이는 드럼에 공기를 공급하는 입구에 인접하여 배치된 히터(40, 도 2 참조)로부터 열량을 공급받은 고온의 건조한 공기가 회전 운동을 하는 드럼을 지나면서, 포꼬임의 발생으로 인해 효과적으로 열량을 피건조물에 전달하지 못해, 상대적으로 공기의 현열부하가 잠열부하로 바뀌지 못하여 나타나는 것이다.

도 5는 드럼 내부에 포꼬임이 발생하지 않은 정상상태와 포꼬임이 발생한 상태에서의 시간의 흐름에 따른 응축수의 무게를 나타낸 그래프이다.

선 A는 건조 중 포꼬임이 발생하지 않은 정상상태에서의 단위시간당 응축수의 무게를 나타낸 것이고, 선 B는 건조 중 포꼬임이 발생한 상태에서의 단위시간당 응축수의 무게를 나타낸 것이다.

선 A의 전반적인 흐름은 건조 초반에는 응축수가 급격히 상승하였다가, 건조 후반에는 응축수가 서서히 줄어든다. 그런데 선 B를 살펴보면, 60분 전후(t1, t2)와 90분 전후(t3, t4)에 포꼬임으로 인한 단위 시간당 응축수 생성량이 감소하는 것을 알 수 있다. 이는, 상술한 설명과 같이 드럼 내부에서 상대습도의 감소, 즉 피건조물로부터 증발되는 증발량의 감소함에 따라, 드럼을 빠져나오는 응축수의 생성량도 감소하는 것이다.

계속해서 도 5를 살펴보면, 실험 결과 상기 선 A와 선 B의 비교 시, 포꼬임이 발생한 경우가 포꼬임이 발생하지 않은 경우보다 시간적으로는 대략 4%, 에너지소비측면에서는 대략 7% 정도 증가하는 것을 알 수 있다.

도 6은 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도의 단위 시간에 따른 변화속도를 이용하여 드럼의 회전방향제어를 보여주는 흐름도이다.

본 발명의 예시적인 예들 중 하나인 도 6을 참고하면, 건조가 시작되는 경우, 드럼은 어느 일 방향(이하, 정방향)으로 회전한다(S10). 그리고, 건조가 시작함에 따라 센서부 중 습도센서(81)에 의해 드럼으로부터 배출되는 공기의 습도를 검출한다(S12). 다만, 상기 단계에서, 드럼으로부터 배출되는 공기의 온도를 함께 검출할 수도 있다.

건조가 시작되어 드럼이 회전되게 되면, 제1시간(a1) 동안 드럼의 회전방향을 유지하는 시간 단계(S20)가 더 포함될 수 있다. 이는, 드럼이 회전하고 얼마 되지 않은 상태에서 순간적인 상대습도나 온도의 변화에 따라 드럼이 역방향으로 회전하는 것을 방지하기 위함이다. 여기서, 제1시간(a1)은 수분에서 수십분 사이에서 당업자의 적절한 필요에 따라 선택될 수 있다.

그 후 상기 검출한 상대습도와 건조습도값(b)을 비교하는 단계(S30)를 진행될 수 있다. 이는 검출된 상대습도(RH_drumout)가 건조습도값(b)보다 낮은 경우, 드럼 내부의 피건조물이 충분한 건조상태가 되었다고 판단되어, 건조기의 건조행정을 종료하기 위함이다.

건조행정이 종료되지 않았으면, 검출된 상기 상대습도의 시간에 따른 변화율과 포꼬임습도변화값(c)을 비교하게 된다. 상기 비교를 통해서 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지할 수 있다(S40).

구체적으로 살펴보면, 앞서 살펴본 것과 같이 드럼 내부의 포꼬임이 발생하면, 검출되는 공기의 상대습도는 떨어지게 된다. 상기 시간에 따른 상대습도의 변화량이 포꼬임습도변화값(c)보다 커지게 되면, 포꼬임이 발생하였다고 판단하는 것이다. 이 때, 포꼬임이 발생하는 경우 상대습도는 떨어지게 되므로, 시간에 따른 상대습도의 변화량은 음수값을 가지게 된다. 따라서, 포꼬임습도변화값(c)을 양수로 설정하고, 상기 시간에 따른 상대습도의 변화량에 마이너스를 취하여, 양수끼리 비교할 수 있다. 다만, 도 6에 도시된 것과 달리, 상기 포꼬임습도변화값(c)을 음수로 설정하고, 시간에 따른 상대습도의 변화량이 상기 포꼬임습도변화값(c)보다 작은지 여부로 판단할 수도 있다.

또한 앞서 살펴본 것과 같이, 상기 상대습도를 검출한 값은 원자료(raw data)로써 그 변동이 클 수 있기 때문에, 상대습도의 시간에 따른 변화율은 일정시간 동안의 평균값(이동 평균값)을 기준으로 산출할 수 있다.

여기에서 포꼬임이 발생하였다고 판단되는 경우, 상기 포꼬임이 풀리도록 상기 드럼을 역방향으로 회전시킬 수 있다(S50). 드럼을 원래의 회전방향과 반대 방향으로 회전시킴으로써, 포꼬임을 신속하게 해소할 수 있다.

그리고, 상기 드럼의 회전방향이 변경된 후, 일정시간(이하, 제2시간, a2) 동안 상기 드럼의 회전방향이 다시 바뀌지 않도록, 상기 제2시간(a2) 동안 상기 드럼의 회전방향을 유지하는 단계(S22)를 포함할 수 있다. 이때 상기 제1시간(a1)과 제2시간(a2)은 서로 독립적인 시간을 가질 수 있다. 이는 포꼬임으로 인한 회전방향의 변경이므로, 상기 제1시간(a1)보다 더 긴 시간이 필요할 수 있기 때문이다.

또한, 상기 드럼이 2번 이상의 포꼬임이 발생하는 경우를 살펴보면, 건조가 시작된 직후의 제1시간(a1)과 드럼이 역방향으로 회전방향이 변경되고, 다시 정방향으로 회전방향이 변경되었을 때의 제1시간(a1)은 서로 다른 값을 가질 수 있다. 이는 포꼬임으로 인한 회전변경 시에는 드럼의 회전방향 유지시간이 더 길게 필요할 수 있기 때문이다.

여기서, 상기 드럼의 회전방향을 유지하는 단계(S22)는, 상기 드럼의 회전 방향이 변경된 후 일정한 시간(a2)이 경과한 시점부터, 검출된 상대습도의 변화되는 정도(RH_drumout)와 포꼬임습도변화값(c)을 비교하는 것일 수 있다. 또한, 시간에 따라 검출된 온도의 변화되는 정도와 온도기준값(d)을 비교하는 것일 수 있다. 이에 대해서는 후에 자세하게 기술하도록 한다.

이 때, 상기 포꼬임습도변화값(c)은 바람직하게는 1.3%/min 이상 1.7%/min 이하의 값을 가질 수 있다. 즉 1분당 상대습도의 변화량이 1.3%이상 1.7% 이하 중 어느 하나값이 선택되고, 상기 선택된 값보다 상대습도의 시간에 따른 변화율이 큰 경우 포꼬임이 발생하였다고 판단할 수 있는 것이다.

포꼬임이 발생하였다고 판단하는 단계(S40, S42)에서 포꼬임이 발생되었다고 판단되지 않는 경우, 건조가 충분히 진행되었는지를 판단하기 위하여 다시 상대습도의 값이 건조습도값(b) 이하인지를 판단하는 단계(S30, S32)로 진행한다.

도 7은 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도 및 온도의 단위 시간에 따른 변화속도를 이용하여 드럼의 회전방향제어를 보여주는 흐름도이다. 도 7의 흐름도는 상기 도 6의 흐름도와 비슷한 흐름을 갖기 때문에, 상이한 점을 중심으로 설명하도록 하겠다.

도 7은 본 발명의 예시적인 실시예들 중 하나로써, 드럼을 빠져나오는 공기의 상대습도뿐만 아니라 온도를 검출할 수 있다(S112).

그리고, 드럼의 회전방향 유지 단계(S120), 피건조물이 충분히 건조되었는지 판단하는 단계(S130) 및 상기 검출된 온도를 이용하여 드럼 내부의 포꼬임 여부를 판단하는 단계(S140)를 포함한다.

상기 드럼 내부의 포꼬임 여부를 판단하는 단계(S140)에서는 드럼에서 배출되는 공기의 시간에 따른 온도의 변화량이 포꼬임온도변화값(d)보다 클 경우, 드럼 내부에서 포꼬임이 일어났다고 감지하게 된다.

또한, 상기 포꼬임온도변화값(d)은 0.4k/min 이상 0.6k/min 이하의 값을 가지는 것이 바람직하다. 그러나 상기 값에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 필요에 의한 선택 또는 건조기의 용량 등을 고려하여 상기 값 이외의 값이 선택될 수 있다.

포꼬임이 일어났다고 감지된 경우, 드럼은 역방향으로 회전방향이 바뀌게 된다. 그리고, 드럼의 회전방향 유지 단계(S122) 및 피건조물이 충분히 건조된 경우 건조행정을 종료하는 단계(S132)를 거쳐, 다시 포꼬임이 발생하였는지 여부에 대해서 판단하게 된다(S142).

도 8은 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도 및 단위 시간당 응축수의 무게를 이용하여 드럼의 회전방향제어를 보여주는 흐름도이다.

도 8을 참고하면, 건조가 시작되면 드럼이 정방향(일방향)으로 회전한다(S210). 그리고 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대 습도와 응축기에서 응축되는 단위 시간당 응축수량을 검출하게 된다(S212).

드럼이 일정 시간동안 회전방향을 유지하게 되고(S220), 건조가 충분히 진행되었는지 판단하게 되며(S230), 그 후 검출된 단위 시간당 응축수의 무게의 변화속도와 포꼬임응축수량변화값(e)을 비교하여, 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지하게 된다(S240).

상기 도 5에서 살펴본 것과 같이, 포꼬임이 발생하게 되면, 단위시간당 응축수량이 급격하게 줄어들게 된다. 따라서, 상기 단위시간당 응축수량의 변화속도를 포꼬임응축수량변화값(e)을 비교하여 포꼬임 발생여부를 판단할 수 있다. 그리고, 단위시간당 응축수량이 작아지므로, 단위시간당 응축수량의 변화속도는 음수값을 가진다. 따라서, 상기 단위시간당 응축수량의 변화속도에 마이너스를 취하여 양수로 만든 후에 양수값인 포꼬임응축수량변화값(e)과 비교할 수 있다. 이는 상술하였던 상대습도의 시간에 따른 변화속도와 같은 이유이며, 상기 상대습도의 시간에 따른 변화속도와 같이 판단할 수 있다.

그리고, 포꼬임의 발생 시 상기 포꼬임이 풀리도록, 상기 드럼을 역방향으로 회전시키게 된다(S250).

그리고, 상기 드럼이 회전되는 방향이 변경된 후 상기 드럼의 회전방향이 다시 바뀌지 않도록, 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향을 유지하는 단계(S232)를 더 포함할 수 있다. 이후에 건조가 충분히 진행되었는지 판단하며(S232), 이후 시간에 따른 응축수량의 변화량으로 포꼬임 발생여부를 판단하게 된다(S242).

도 9는 단위 시간당 응축수의 무게, 드럼으로부터 배출되는 공기의 상대습도 및 온도의 시간에 따른 변화속도를 이용하여 드럼의 회전방향제어를 보여주는 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 건조가 시작되어 드럼이 정방향(일방향)으로 회전하게 되고(S310), 상대 습도, 온도, 응축수량을 검출하게 된다(S312).

이후, 소정의 시간동안 드럼의 회전방향을 유지하고(S320), 건조가 충분히 진행되었는지 판단하게 된다(S330).

그리고, 단위시간당 응축수량의 변화량을 포꼬임응축수량변화값(e)과 비교하여 포꼬임 여부를 판단할 수 있다. 그런데, 이 때 시간에 따른 상대습도의 변화량과 시간에 따른 온도의 변화량도 각각 포꼬임습도값(c), 포꼬임온도변화값(d)과 비교하여 포꼬임 여부를 추가적으로 판단할 수 있다(S340). 이는, 하나의 종류의 인자로만 포꼬임 여부를 판단하기에는 오류가 발생할 가능성이 있기 때문이다.

또한, 상기 3가지의 인자(응축수량, 온도, 상대습도)를 종합하여 포꼬임 여부를 판단할 수도 있다. 즉, 하나의 인자에서 포꼬임 여부가 감지되었다고 하여도, 다른 인자에서의 비교를 통해, 포꼬임이 아니라고 판단될 수 있게 되는 것이다.

포꼬임 여부가 감지되는 경우, 드럼의 회전방향을 역방향으로 바꿀 수 있다(S350). 이후의 진행은 상기 드럼이 정방향 회전하였을 때와 같은 과정을 거치게 되므로 상세한 설명을 생략한다.

한편, 상기에서 설명한 포꼬임습도값(c), 포꼬임온도변화값(d), 포꼬임응축수량변화값(e)은 특정한 값이 설정될 수 있지만, 검출되는 상기 드럼으로부터 배출되는 공기의 온도나 상대습도의 단위 시간당 변화속도 중 현재의 시점에서 가장 가까운 단위 시간당 변화속도와 비교할 수 있다.

예를 들어, 단위 시간을 5분으로 지정한다면, 현재 5분간의 각 인자의 시간에 따른 변화속도와, 직전 5분간의 각 인자의 시간에 따른 변화속도를 비교할 수 있다. 상기 직전 5분간의 각 인자의 시간에 따른 변화속도에 1보다 큰 계수(k)를 곱해, 현재의 각 인자의 시간에 따른 변화속도가, 직전 5분간의 각 인자의 시간에 따른 변화속도보다 1보다 큰 계수를 곱한 값보다 커지게 되면, 포꼬임이 발생하였다고 감지할 수 있는 것이다.

이상에서 설명된 본 발명은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (1)

1. 일 방향으로 회전하는 드럼으로부터 배출되는 공기의, 온도 변화 속도 및 상대습도 변화 속도를 검출하는 단계;
   상기 드럼으로부터 배출되는 단위 시간당 응축수 무게의 변화 속도를 검출하는 단계;
   상기 검출된 공기의, 온도의 변화 속도 및 상대습도 변화 속도와 기준값을 비교하고, 상기 단위 시간당 응축수 무게의 변화 속도의 절대값과 미리 설정된 포꼬임 응축수량 변화값을 비교하여 상기 드럼 내부의 포꼬임 발생을 감지하는 단계;
   포꼬임의 발생 시, 상기 포꼬임이 풀리도록 상기 드럼을 역방향으로 회전시키는 단계; 및
   상기 드럼의 회전방향이 변경된 후, 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향이 다시 바뀌지 않도록, 상기 일정시간 동안 상기 드럼의 회전방향을 유지하는 단계
   를 포함하고,
   상기 기준값은 상기 포꼬임이 발생하지 않는 경우, 상기 드럼에서부터 배출되는 공기의, 온도 변화 속도 및 상대습도 변화 속도에 대응하는 기준값인, 건조기를 제어하는 방법.

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