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KR20210049577A - 건조기 및 이의 제어 방법 - Google Patents

건조기 및 이의 제어 방법 Download PDF

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KR20210049577A
KR20210049577A KR1020190134038A KR20190134038A KR20210049577A KR 20210049577 A KR20210049577 A KR 20210049577A KR 1020190134038 A KR1020190134038 A KR 1020190134038A KR 20190134038 A KR20190134038 A KR 20190134038A KR 20210049577 A KR20210049577 A KR 20210049577A
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KR
South Korea
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air
drum
humidity sensor
heat exchanger
humidity
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KR1020190134038A
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노태균
김도윤
김도행
김호영
최준회
한정수
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

건조기가 개시된다. 본 건조기는, 유입되는 공기에서 수분을 제거하고, 수분이 제거된 공기를 가열하여 배출하는 열교환기, 피건조물을 수용하는 드럼, 드럼에서 흘러 나오는 공기의 습도를 감지하기 위한 습도 센서, 열교환기에서 배출된 공기가 드럼 및 습도 센서를 지나 열교환기로 유입되도록 형성된 유로를 따라 흐르는 공기의 흐름을 생성하는 팬, 및 습도 센서를 통해 감지된 습도에 기초하여 피건조물의 건조 상태를 판단하는 프로세서를 포함하고, 습도 센서는, 드럼과 열교환기 사이에 형성된 유로 중 공기의 유속이 기설정된 속도 이상 위치에 배치된다.

Description

건조기 및 이의 제어 방법{DRYER AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 개시는 건조기 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 습도 센서를 이용하여 피건조물의 건조 상태를 판단하는 건조기 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건조기는 젖어있는 피건조물 가령, 의류 등이 수용된 드럼을 회전시키고 열풍을 일정 시간 동안 피건조물에 가하여 건조 및 살균을 수행하는 장치이다.
건조기에서 피건조물의 건조 정도를 측정하기 위해 종래에는 전극 센서를 이용하였다. 도 1a 및 도 1b는 전극 센서의 동작 원리를 도시한 도면이다.
도 1a에서 전극 1 및 전극 2에 습포가 접촉되면, 전극 1에서 전극 2로 습포를 통해 전류가 흐르게 된다. 그러나, 도 1b와 같이 전극 1 및 전극 2에 건포가 접촉되면, 두 전극 사이에는 전류가 흐르지 못한다.
이러한 원리를 이용하여, 종래 기술에서는 두 개의 전극에 피건조물이 접촉하여 두 전극이 통전되는 횟수를 주기적으로 측정하고, 그 값이 일정한 값 이하가 되면 피건조물이 건조되었다고 판단할 수 있었다.
한편, 위와 같은 전극 센서를 통한 측정 방식은, 전극 센서와 피건조물과의 접촉이 필수적인 반면, 피건조물이 수용되는 드럼은 회전하게되므로, 전극 센서의 배치 위치는 제한되게 된다.
도 1c는 전극 센서가 건조기에 적용된 예시도이다. 도 1c는 드럼 안쪽에서 문쪽을 바라볼 때의 장면을 도시하고 있다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 일반적으로 전극 센서는, 드럼 앞쪽에, 드럼과는 분리되어 회전되지 않는 구조물 상에 배치되게 된다.
이와 같이, 종래 기술에서는 드럼 앞쪽에 설치된 전극 센서와 피건조물 간의 물리적인 접촉을 통해 건조 정도를 측정하므로, 드럼에 수용된 전체 피건조물 특히, 드럼의 뒤쪽에서 회전하고 있는 피건조물의 건조도 측정이 어려웠다. 따라서, 드럼 뒤쪽의 피건조물이 미 건조 상태여도 건조가 완료된 드럼 앞쪽의 의류가 전극 센서와 접촉하여 의류 건조가 완료되었다고 오판하게 되는 문제가 발생하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 피건조물이 일정 수준 건조된 이후부터는 건조 정도에 대한 감지없이 무조건적으로 일정시간의 추가 건조 시간을 적용하는 방법이 이용되기도 하나, 이 역시 과건조 문제나 건조 시간이 증가되는 문제점이 있다.
따라서, 위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 습도 센서를 이용하여 피건조물의 건조 정도를 측정하는 방식을 생각해 볼 수 있다. 습도 센서를 이용하는 경우, 피건조물에 의해 발생되는 습도를 측정하여 건조 정도를 판단하게 되므로, 피건조물과의 물리적인 접촉없이 정확한 건조 상태를 파악할 수 있다.
다만, 습도 센서의 경우, 습도 센서 내부의 습도 감지막(또는 습도 감지 물질)과 습기를 포함한 공기가 서로 접촉할 수 있는 구멍이 필요한데, 건조기의 건조 행정 중에 피건조물에서 발생하는 이물질(예를 들어, 먼지나 린트 등)이 습도 센서의 구멍에 쌓이면서 습도 센서의 원활한 습도 감지를 방해하게 되는 문제가 있다.
본 개시는 상술한 문제점에 착안하여 안출된 것으로, 본 개시의 목적은, 습도 센서를 이용하여 피건조물의 건조 상태를 정확히 판단할 수 있는 건조기 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.
구체적으로, 본 개시의 목적은, 전극 센서의 위치적 한계를 습도 센서를 통해 극복하고, 습도 센서 적용시 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있는 건조기 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기는, 유입되는 공기에서 수분을 제거하고, 상기 수분이 제거된 공기를 가열하여 배출하는 열교환기, 피건조물을 수용하는 드럼, 상기 드럼에서 흘러 나오는 공기의 습도를 감지하기 위한 습도 센서, 상기 열교환기에서 배출된 공기가 상기 드럼 및 상기 습도 센서를 지나 상기 열교환기로 유입되도록 형성된 유로를 따라 흐르는 공기의 흐름을 생성하는 팬 및 상기 습도 센서를 통해 감지된 습도에 기초하여 상기 피건조물의 건조 상태를 판단하는 프로세서를 포함하고, 상기 습도 센서는, 상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 공기의 유속이 기설정된 속도 이상인 위치에 배치된다.
또한, 상기 습도 센서는, 상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 공기의 흐름이 직선으로 형성되는 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 습도 센서는, 상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 상기 열교환기 쪽에 가까운 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로는, 상기 공기의 유속을 증가시키기 위한 구조물을 포함하고, 상기 습도 센서는, 상기 구조물로 인해 상기 공기의 유속이 증가된 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 구조물은, 벤츄리 관 형상일 수 있다.
또한, 상기 드럼에서 흘러 나오는 공기에 포함된 먼지 또는 린트를 필터링하기 위한 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 열교환기에서 가열된 공기를 추가적으로 가열하기 위한 히터;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 습도 센서를 통해 감지된 습도가 기설정된 값 미만이거나 또는 상기 습도 센서를 통해 감지된 습도의 변화율이 기설정된 값 미만인 경우, 상기 피건조물의 건조가 완료된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 열교환기에서 배출된 공기가 드럼 및 습도 센서를 지나 상기 열교환기로 유입되도록 유로가 형성되는 건조기의 제어 방법은, 상기 습도 센서를 통해, 피건조물이 수용된 상기 드럼에서 흘러 나오는 공기의 습도를 감지하는 단계 및 상기 감지된 습도에 기초하여 상기 피건조물의 건조 상태를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 습도 센서는, 상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 공기의 유속이 기설정된 속도 이상인 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 습도 센서는, 상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 공기의 흐름이 직선으로 형성되는 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 습도 센서는, 상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 상기 열교환기 쪽에 가까운 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로는, 상기 공기의 유속을 증가시키기 위한 구조물을 포함하고, 상기 습도 센서는, 상기 구조물로 인해 상기 공기의 유속이 증가된 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 구조물은, 벤츄리 관 형상일 수 있다.
또한, 필터를 통해, 상기 드럼에서 흘러 나오는 공기에 포함된 먼지 또는 린트를 필터링하는 단계 더 포함하고, 상기 감지하는 단계는, 상기 먼지 또는 린트가 필터링된 상기 공기의 습도를 감지할 수 있다.
또한, 히터를 통해 상기 열교환기에서 가열된 공기를 추가적으로 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 습도 센서를 통해 감지된 습도가 기설정된 값 미만이거나 또는 상기 습도 센서를 통해 감지된 습도의 변화율이 기설정된 값 미만인 경우, 상기 피건조물의 건조가 완료된 것으로 판단할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 습도 센서를 이용하여 피건조물의 건조 상태를 정확히 판단할 수 있다. 또한, 전극 센서의 위치적 한계를 습도 센서를 통해 극복하고, 습도 센서 적용시 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있다.
도 1a는 전극 센서의 동작 원리를 도시한 도면,
도 1b는 전극 센서의 동작 원리를 도시한 도면,
도 1c는 도 1c는 전극 센서가 건조기에 적용된 예시도,
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기의 사시도,
도 2b는 도 2a의 건조기의 도어가 열린 상태의 사시도,
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기의 블럭도,
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기의 동작을 설명하기 위한 개념도,
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 습도 센서의 배치 위치를 설명하기 위한 예시도 및 실험 데이터,
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기에서 습도 센서의 배치 위치를 구체적으로 도시한 도면,
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 유로 상에 포함된 구조물의 형상의 예시도,
도 8a는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 습도 센서의 외관을 나타내는 예시도,
도 8b는 본 개시의 다른 일 실시 예에 따른 습도 센서의 내부 구조를 나타내는 예시도, 및
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 개시에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하 설명되는 실시 예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해하기에 가장 적합한 실시 예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시 예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시 예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시한다.
따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시 예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시 예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고 이하 설명되는 실시 예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시 예에서 동일한 작용을 하는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
이하에서 설명하는 건조기(100)(또는, 의류 건조기)는 피건조물이 수용된 건조실에 고온 건조한 열풍을 공급함으로써 피건조물의 건조를 수행하는 장치로서, 피건조물은 열풍을 통해 건조 및 살균이 가능한 모든 물체를 포함한다. 예를 들어, 피건조물은 옷감, 의류, 타월, 이불 등과 같이 다양한 종류의 섬유, 원단으로 구현된 것을 포함하며, 제한은 없다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기의 사시도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 건조기(100)는 외관을 형성하는 본체(10)를 포함한다. 본체(10)는 상하 방향으로 길게 연장된 직육면체의 형상일 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 일 예로 본체(10)는 다양한 형상으로 구현될 수 있음은 물론이다.
본체(10)는 전면 패널(11), 상면 패널(12) 및 측후면 패널(13)을 포함할 수 있다.
본체(10)는 일측에 형성된 개구(10H, 도 2b 참조)를 포함하며, 개구(10H)는 전면 패널(11)에 형성됨으로써 본체(10)의 전방을 향해 개방될 수 있다. 이 경우, 본체(10)에는 개구(10H)를 개폐하도록 도어(14)가 결합될 수 있다.
또한, 전면 패널(11)의 상단에는 컨트롤 패널(15)이 배치될 수 있다.
컨트롤 패널(15)은 건조기(100)의 작동을 위한 조작 명령을 입력할 수 있는 조작부(15-1) 및 의류 건조기(100)의 동작 정보를 표시하는 디스플레이부(15-2)를 포함한다.
이 경우, 사용자는 조작부(15-1)를 통해 건조기(100)의 작동을 위한 다양한 사용자 명령을 입력할 수 있다. 이를 위해, 조작부(15-1)는 버튼, 조작 다이얼 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 조작부(15-1)에 마련된 버튼 또는 조작 다이얼을 통해, 자신이 원하는 코스(또는, 행정)를 선택할 수 있다.
디스플레이부(15-2)는 건조기(100)의 동작 정보를 시각적인 이미지로 표시할 수 있다. 이때, 디스플레이부(15-2)는 사용자의 조작 명령을 입력받을 수 있는 터치 스크린으로 구성될 수 있다.
도 2b는 도 2a에 도시된 건조기(100)의 도어(14)가 열린 상태를 나타내는 사시도를 나타낸다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 일측에는 개구(10H)가 형성되며, 개구(10H)는 전면 패널(11) 상에 원형으로 형성될 수 있다.
본체(10)의 내부에는 드럼(110)이 회전 가능하게 배치되며, 드럼(110)은 개구(10H)와 연결됨으로써 개구(10H)를 통해 피건조물이 내부로 투입될 수 있다.
구체적으로, 드럼(110)은 개구(10H)와 연결된 건조실(미도시)을 구비하며, 개구(10H)를 통해 건조실(미도시)로 투입된 피건조물은 건조실(미도시)로 유입되는 열풍에 의해 건조될 수 있다.
한편, 본체(10)의 내부에는 모터(미도시)가 구비되어, 모터(미도시)의 회전에 따라 드럼(110)이 회전될 수 있다. 이를 통해 건조실(미도시)로 투입된 피건조물이 텀블링되어 피건조물에 균일하게 열풍이 가해질 수 있다.
아울러, 본체(10)의 전면 패널(11)에는 개구(10H)를 개폐하도록 도어(14)가 결합된다.
도어(14)는 전면 패널(11)에 피봇(pivot) 가능하게 결합됨으로써, 개구(10H)를 개폐할 수 있다.
구체적으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 개구(10H)에 인접한 전면 패널(11)의 일측에는 힌지(14-1)가 배치될 수 있으며, 도어(14)는 힌지(14-1)에 연결되어 힌지(14-1)를 기준으로 회전함으로써 개구(10H)를 개폐할 수 있다.
도어(14)는 개구(10H)의 형상과 대응하는 원형일 수 있으며, 개구(10H)보다 직경이 크게 구성된다. 따라서, 피건조물은 도어(14)가 열림으로써 개구(10H)를 통해 드럼(110)의 건조실(미도시)로 투입될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기의 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 건조기(100)는 드럼(110), 프로세서(120), 열교환기(130), 습도 센서(140) 및 팬(150)을 포함할 수 있다.
팬(150)는 건조기 내부에 형성된 유로를 따라 흐르는 공기의 흐름을 생성할 수 있다. 이때, 유로는, 열교환기(130)에서 배출된 공기가 드럼(110) 및 습도 센서(140)를 지나 다시 열교환기로 유입되도록 건조기 내부에 형성될 수 있다.
드럼(110)은 피건조물이 수용된다. 이를 위해, 드럼(110)은 피건조물을 수용하기 위한 건조실(미도시)을 구비하며, 피건조물은 건조실(미도시)로 유입되는 공기에 의해 건조될 수 있다.이 경우, 드럼(110)은 회전 가능하게 배치되며, 드럼(110)의 회전에 따라 건조실(미도시)로 투입된 피건조물이 텀블링되어 피건조물에 균일하게 공기가 가해질 수 있다.
열교환기(130)는 유입되는 공기에서 수분을 제거하고, 수분이 제거된 공기를 가열하여 배출할 수 있다. 구체적으로, 열교환기(130)는 드럼(110)에서 유입되는 습기가 많은 공기를 응축시켜 수분을 제거하고, 수분이 제거된 공기를 팽창시켜 가열할 수 있다. 이와 같이 가열된 공기는 다시 드럼(110)으로 제공될 수 있다.
습도 센서(140)는 드럼(110)에서 흘러 나오는 공기의 습도를 감지할 수 있다. 이를 위해, 습도 센서(140)는 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로에 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 건조기(100)는 열교환기(130)에서 배출된 공기가 피건조물이 수용된 드럼(110)을 지나 다시 열교환기(130)로 유입되도록 유로가 형성되므로, 피건조물의 건조 상태를 파악하기 위해서는 드럼(110)에서 흘러 나오는 공기의 습도를 감지해야 하기 때문이다.
이때, 드럼(110)에서 흘러 나오는 공기에는 피건조물에서 분리된 먼지나 린트와 같은 각종 이물질이 포함될 수 있으며, 이러한 이물질이 전술한 바와 같이 문제가될 수 있다.
일반적으로, 유로에서 먼지나 린트가 쌓이는 곳은 공기의 유동이 순환하거나 유속이 느린 곳이다. 따라서, 공기의 유속이 빠르고, 직선 방향의 유동이 있는 곳에 습도 센서(140)를 배치함으로써 먼지나 린트가 쌓일 가능성을 차단할 수 있다.
따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 습도 센서(140)는 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 공기의 유속이 기설정된 속도 이상인 위치에 배치될 수 있다. 여기서, 기설정된 속도는 10m/s 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 습도 센서(140)는 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 유속이 기설정된 속도 이상이고, 공기의 흐름이 직선으로 형성되는 위치에 배치될 수 있다.
이때, 습도 센서(140)는 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 드럼(110)보다 열교환기(130) 쪽에 가깝게 배치될 수 있다. 이 경우, 팬(150)의 위치 역시 드럼(110)보다 열교환기(130) 쪽에 가까울 수 있다. 이는, 일반적으로 팬(150)에 가까울수록 공기의 유속이 빠를 수 있기 때문이다. 그러나, 건조기(100) 내부의 구현 예에 따라, 또는 공기의 흐름을 만들기 위해 양압이 이용되는지 아니면 음압이 이용되는지 등에 따라, 팬(150)의 위치는 건조기(100) 내부에서 달라질 수 있으므로, 습도 센서(140)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(120)는 건조기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(120)는 습도 센서(140)를 통해 감지된 습도에 기초하여 드럼(110)에 수용된 피건조물의 건조 상태를 판단할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(120)는 습도 센서(140)를 통해 감지된 습도가 기설정된 값 미만인 경우 피건조물의 건조가 완료된 것으로 판단할 수 있다. 또는 프로세서(120)는 습도 센서(140)를 통해 감지된 습도의 변화율이 기설정된 값 미만인 경우 피건조물의 건조가 완료된 것으로 판단할 수도 있다.
이와 같이, 피건조물의 건조가 완료된 것으로 판단되면, 프로세서(120)는 건조 행정의 종료를 제어할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(120)는 건조기(100)에 포함된 각종 구성요소와 연결되어 다양한 데이터 및 신호를 송수신할 수 있다. 그리고, 프로세서(120)는 제어 명령을 생성하고 전송하여 건조기(100)에 포함된 각종 구성요소를 제어할 수 있다.
이 경우, 프로세서(120)는 예를 들어, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(120)에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(120)는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예, 임베디드 프로세서) 또는 메모리 디바이스에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU, GPU 또는 application processor)로 구현될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기(100)의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
팬(150)은 회전에 따라 공기의 유동을 발생시킨다. 이 경우, 팬(150)은 인버터 모터(또는, 모터)(미도시)에 따라 구동되며, 인버터 모터(미도시)의 제어에 따라 팬(150)의 회전 속도 및 회전 방향은 변경될 수 있다.
한편, 드럼(110)에 수용된 피건조물의 건조를 위해, 드럼(110)에서 배출되는 공기는 응축과 가열 과정을 거쳐 다시 드럼(110)으로 유입될 수 있다. 즉, 팬(150)의 회전에 따라 공기는 유로(40)를 따라 순환하게 된다.
도 4에 도시된 팬(150)의 위치는 일 실시 예일 뿐, 팬(150)의 위치가 도 4에 도시된 것에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
한편, 건조기(100)는 냉매를 통해 공기를 응축 및 가열시키는 열교환기(130)를 포함할 수 있다. 이 경우, 냉매는 냉매 배관(135)을 통해서, EVA(131), 압축기(132), Cond(133), 팽창수단(134) 순서로 흐르면서 순환하게 된다.
구체적으로, EVA(131)에서 냉매는 열을 흡수하여 증발하게 된다. 이에 따라, EVA(131)는 냉매와 순환되는 공기 사이의 열교환을 통해, 순환되는 공기를 응축시킨다. 이때, 순환되는 공기가 응축됨에 따라 물이 생성될 수 있으며, 생성된 물은 배관(미도시)를 통해 건조기(100)의 외부로 배출될 수 있다.
한편, 압축기(132)는 EVA(131)로부터 흐르는 냉매를 압축하여 Cond(133)로 배출한다.
이 경우, 압축기(132)는 인버터 모터(미도시)로 구동되고, 인버터 모터(미도시)의 제어에 따라 압축기(132)의 회전 속도는 가변될 수 있다. 즉, 압축기(132)의 운전 주파수(또는, 구동 주파수)가 가변될 수 있다. 또는, 압축기(132)는 정속형 모터(미도시)로 구동되어, 정속형 모터(미도시)의 제어에 따라 일정한 운전 주파수를 갖도록 구동될 수 있다.
Cond(133)에서 냉매는 열을 방출하여 응축하게 된다. 이에 따라, Cond(133)는 냉매와 순환되는 공기 사이의 열교환을 통해, 순환되는 공기를 가열하게 된다.
그리고, 팽창수단(134)은 Cond(133)로부터 흐르는 냉매를 팽창시켜 EVA(131)로 배출한다.
이와 같은, 열교환기(130)의 동작을 통해, 유로(40)를 순환하는 공기의 응축 및 가열 과정이 수행되며, 이러한 순환 공기는 다시 드럼(110)으로 유입된다.
구체적으로, Cond(133)에 의해 가열된 고온 저습한 공기가 드럼(110) 내의 피건조물을 통과하면서 중온 다습한 공기가 되고, EVA(131)를 통과하면서 제습되어 저온 저습한 공기가 되며, 이는 Cond(133)에 의해 다시 고온 저습한 공기가 되어 드럼(110)으로 유입되게 된다.
이러한 공기의 순환 과정에서 피건조물이 건조되게 된다.
한편, 건조 행정에 따른 위와 같은 공기의 순환 과정 중에 피건조물이 충분히 건조되면, 건조 행정은 종료되어야 한다. 피건조물이 충분히 건조되었는지 판단하기 위해, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 습도 센서(140)가 이용된다.
이를 위해, 습도 센서(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로에 배치된다.
이때, 먼지나 린트가 습도 센서(140)에 쌓일 가능성을 차단하기 위해, 전술한 바와 같이, 습도 센서(140)는 공기의 유속이 기설정된 속도 이상인 위치에 배치될 수 있다.
또한, 먼지나 린트가 쌓일 가능성을 더욱 없애기 위해, 습도 센서(140)는 유속이 기설정된 속도 이상이고, 공기의 흐름이 직선으로 형성되는 위치에 배치될 수 있다.
드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 공기의 유속이 기설정된 속도 이상인 위치나 공기의 흐름이 직선으로 형성되는 위치는, 건조기(100)의 구현예에 따라 달라질 수 있으나, 시뮬레이션이나 실험 등을 통해 확인될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 드럼(110)과 습도 센서(140) 사이에는, 공기 중의 먼지나 린트와 같은 이물질을 필터링하기 위한 필터(180)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 먼지나 린트가 1차적으로 필터링될 수 있으므로, 습도 센서(140)에 이물질이 쌓일 가능성을 더욱 낮출수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, cond(133)와 드럼(110) 사이에는 cond(133)에 의해 가열된 공기를 추가적으로 가열하기 위한 히터(170)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 겨울과 같이 추운 날씨에는 cond(133)의 가열만으로는 충분히 고온의 공기를 얻기 어려울 수가 있는 바, 히터(170)를 통해 공기를 추가적으로 가열할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기(100)에서 습도 센서(140)의 배치 위치를 설명하기 위한 예시도 및 실험 데이터이다.
구체적으로, 도 5의 참조번호 510은 건조기(100)의 측면도, 참조번호 520은 건조기(100)의 중간 단면도를 도시하고 있고, 참조번호 530 내지 550은 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 상에서 풍량을 시뮬레이션한 결과를 도시하고 있다.
도 5의 참조번호 530 내지 550의 시뮬레이션 결과에 따르면, 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 열교환기(130)의 앞쪽 위치에서 10m/s 이상의 고속, 직선 방향 유동이 발생하는 것을 볼 수 있다.
따라서, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 습도 센서(140)는 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 열교환기(130)에 근접한 앞 부분에 배치될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기(100)에서 습도 센서(140)의 배치 위치를 구체적으로 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 습도 센서(140)는 도 5의 시뮬레이션 결과에 따라, 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 강한 직선 방향 유동이 있는 위치인 열교환기(130)의 앞쪽에 배치되는 것을 볼 수 있다.
이에 따라, 먼지는, 습도 센서(140)에 쌓이지 않고, 강한 직선 방향 유동에 따라 유로를 따라 흘러가게 된다.
한편, 도 5 및 도6의 예에서 팬(150)은 회전에 따라 음압을 발생시켜 유로(40)를 순환하는 공기의 흐름을 발생시키는 역할을 할 뿐, 유로(40)를 순환하는 공기가 직접 팬(150)을 통과하여 순환되는 것은 아니다.
도 6에서는 일 실시 예에 따라 결과적으로 팬(150)과 가까운 위치에 습도 센서(140)가 배치되었으나, 본 개시의 다양한 실시 예들에서 습도 센서(140)의 배치 위치가 팬(150)의 위치에 직접적으로 종속되는 것은 아니다.
한편, 공기의 빠른 유속을 통해 이물질의 쌓임을 방지하기 위해, 유로 상에공기의 유속을 증가시키기 위한 구조를 적용할 수 있다.
대부분의 이물질은 메인 유동이 있는 유로를 통해 이동하며 메인 유로에서 벗어난 부분에서는 이물질의 양이 적다. 그러나, 메인 유로에서 벗어난 부분은 메인 유로보다 유속이 느리므로 먼지가 쌓일 가능성이 높다. 따라서, 이러한 부분에 부분적으로 유속을 높일 수 있는 구조를 채택함으로써 이물질이 쌓일 확률을 낮출 수 있으며, 보다 다양한 위치에 습도 센서(140)를 배치하는 것이 가능해 진다.
즉, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로는, 공기의 유속을 증가시키기 위한 구조물을 포함할 수 있으며, 습도 센서(140)는 구조물로 인해 공기의 유속이 증가된 위치에 배치될 수 있다.
즉, 구조물이 없는 경우에는 공기의 유속이 기설정된 속도 미만인 유로 상의 위치이더라도, 구조물을 설치함으로써 공기의 유속이 기설정된 속도 이상이 되도록 할 수 있으며, 해당 위치에 습도 센서(140)가 배치될 수 있다.
이때, 구조물은, 도 7에 도시된 것과 같은 벤츄리 관 형상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 7과 같은 벤추리관 형상의 구조물이 적용된 유로에서는 공기의 유속이 V1에서 V2로 증가되는 위치에 습도 센서(140)가 배치될 수 있을 것이다. 한편, 벤추리관을 흐르는 유체의 유속이 증가하는 원리는, 당업자라면 자명하게 알 수 있으며, 본 개시의 요지와 무관하므로 보다 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 본 개시의 다른 일 실시 예에 따르면, 공기의 유속이 느리거나 유동이 순환하여 이물질이 잘 쌓일 수 있는 위치에 습도 센서(140')를 배치할 수도 있다.
이 경우, 습도 센서(140')로 공기가 유입되는 유로를 복잡하게 만들므로써, 이물질에 의한 습도 센서(140')의 성능 저하를 방지할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는, 이와 같이 유속이 느리거나 유동이 순환하는 곳에 배치될 수 있는, 습도 센서(140')를 포함하는 기구물(800)을 도시하고 있다. 구체적으로, 도 8a는 기구물(800)의 외관을, 도 8b는 기구물(800)의 내부 구조를 도시하고 있다.
도 8b를 참조하면, 피건조물에서 발생한 습기는 확산에 의해 습도 센서(140')까지 전달되고, 무게가 무거운 이물질은 가림막(81, 82)에 의해 걸러질 수 있는 구조로, 습도 센서(140')를 포함하는 기구물(800)이 제작된 것을 볼 수 있다.
이 때, 공기의 흐름이 아래에서 위쪽 방향으로 흐르는 유로(40) 상의 위치에 상기 기구물(800)을 설치해야 이물질 쌓임 방지 효과를 극대화할 수 있을 것이다.
한편, 도 8a에 따르면, 기구물(800)에는 공기가 유입되는 아래 면 및 Filter라고 표시된 두 곳을 포함하는 총 3개의 구멍이 뚫려 있는 것을 볼 수 있다. 이때, Filter 라고 표시된 두 구멍에는 습기만 통과할 수 있는 통기방수 필터(예를 들어, 고어텍스 등)를 적용하고, 아래 면의 구멍은 열어놓아서 이물질이 자연적으로 아래로 떨어지게 함으로써, 습도 센서(140')의 성능은 유지하면서 이물질 쌓임 방지 효과를 극대화할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 건조기(100)의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 이때, 건조기(100)는 열교환기(130)에서 배출된 공기가 드럼(110) 및 습도 센서(140)를 지나 다시 열교환기(130)로 유입되도록 유로가 형성될 수 있다.
도 9에 따르면, 건조기(100)는 습도 센서(140)를 통해, 피건조물이 수용된 드럼(110)에서 흘러나오는 공기의 습도를 감지한다(S910). 이때, 습도 센서(140)는 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 공기의 유속이 기설정된 속도 이상인 위치에 배치될 수 있다.
이때, 습도 센서(140)는 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 공기의 흐름이 직선으로 형성되는 위치에 배치될 수 있다.
또한, 습도 센서(140)는 드럼(110)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로 중 열교환기(130) 쪽에 가까운 위치에 배치될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 드럼(100)과 열교환기(130) 사이에 형성된 유로는, 공기의 유속을 증가시키기 위한 구조물을 포함할 수 있다. 이에 따라, 습도 센서(140)는 구조물로 인해 공기의 유속이 증가된 위치에 배치될 수 있다. 이때, 구조물은 벤츄리 관 형상일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 건조기(100)는 필터(180)를 통해, 드럼(110)에서 흘러 나오는 공기에 포함된 먼지 또는 린트를 필터링할 수 있다. 이에 따라, 건조기(100)는 먼지 또는 린트가 필터링된 공기의 습도를 감지할 수 있다.
한편, 건조기(100)는 히터(170)를 통해, 열교환기(130)에서 가열된 공기를 추가적으로 가열할 수도 있다.
이에 따라, 건조기(100)는 감지된 습도에 기초하여 피건조물의 건조 상태를 판단할 수 있다(S920). 구체적으로, 건조기(100)는 습도 센서(140)를 통해 감지된 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 피건조물의 건조가 완료된 것으로 판단할 수 있다. 또는 건조기(100)는 습도 센서(140)를 통해 감지된 습도의 변화율이 기설정된 값 미만인 경우, 피건조물의 건조가 완료된 것으로 판단할 수도 있다.
이와 같이, 건조가 완료된 것으로 판단되면, 프로세서(120)는 건조기(100)의 건조 행정을 종료할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 습도 센서를 이용하여 피건조물의 건조 상태를 정확히 판단할 수 있다. 또한, 전극 센서의 위치적 한계를 습도 센서를 통해 극복하고, 습도 센서 적용시 발생할 수 있는 문제를 해결할 수 있다.
한편, 본 개시의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 여기서, 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 건조기(100)를 포함할 수 있다.
상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 개시에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 개시에 따른 실시 예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 건조기 110 : 드럼
120 : 프로세서 130 : 열교환기
140 : 습도 센서 150 : 팬

Claims (16)

  1. 건조기에 있어서,
    유입되는 공기에서 수분을 제거하고, 상기 수분이 제거된 공기를 가열하여 배출하는 열교환기;
    피건조물을 수용하는 드럼;
    상기 드럼에서 흘러 나오는 공기의 습도를 감지하기 위한 습도 센서;
    상기 열교환기에서 배출된 공기가 상기 드럼 및 상기 습도 센서를 지나 상기 열교환기로 유입되도록 형성된 유로를 따라 흐르는 공기의 흐름을 생성하는 팬; 및
    상기 습도 센서를 통해 감지된 습도에 기초하여 상기 피건조물의 건조 상태를 판단하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 습도 센서는,
    상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 공기의 유속이 기설정된 속도 이상인 위치에 배치되는 건조기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 습도 센서는,
    상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 공기의 흐름이 직선으로 형성되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 건조기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 습도 센서는,
    상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 상기 열교환기 쪽에 가까운 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 건조기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로는,
    상기 공기의 유속을 증가시키기 위한 구조물을 포함하고,
    상기 습도 센서는,
    상기 구조물로 인해 상기 공기의 유속이 증가된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 건조기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구조물은,
    벤츄리 관 형상인 것을 특징으로 하는 건조기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 드럼에서 흘러 나오는 공기에 포함된 먼지 또는 린트를 필터링하기 위한 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환기에서 가열된 공기를 추가적으로 가열하기 위한 히터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 습도 센서를 통해 감지된 습도가 기설정된 값 미만이거나 또는 상기 습도 센서를 통해 감지된 습도의 변화율이 기설정된 값 미만인 경우, 상기 피건조물의 건조가 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 건조기.
  9. 열교환기에서 배출된 공기가 드럼 및 습도 센서를 지나 상기 열교환기로 유입되도록 유로가 형성되는 건조기의 제어 방법에 있어서,
    상기 습도 센서를 통해, 피건조물이 수용된 상기 드럼에서 흘러 나오는 공기의 습도를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 습도에 기초하여 상기 피건조물의 건조 상태를 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 습도 센서는,
    상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 공기의 유속이 기설정된 속도 이상인 위치에 배치되는 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 습도 센서는,
    상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 공기의 흐름이 직선으로 형성되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 습도 센서는,
    상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로 중 상기 열교환기 쪽에 가까운 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 드럼과 상기 열교환기 사이에 형성된 유로는,
    상기 공기의 유속을 증가시키기 위한 구조물을 포함하고,
    상기 습도 센서는,
    상기 구조물로 인해 상기 공기의 유속이 증가된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구조물은,
    벤츄리 관 형상인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    필터를 통해, 상기 드럼에서 흘러 나오는 공기에 포함된 먼지 또는 린트를 필터링하는 단계; 더 포함하고,
    상기 감지하는 단계는,
    상기 먼지 또는 린트가 필터링된 상기 공기의 습도를 감지하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    히터를 통해 상기 열교환기에서 가열된 공기를 추가적으로 가열하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 습도 센서를 통해 감지된 습도가 기설정된 값 미만이거나 또는 상기 습도 센서를 통해 감지된 습도의 변화율이 기설정된 값 미만인 경우, 상기 피건조물의 건조가 완료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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