KR101351042B1 - 의류처리장치의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 의류처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의류를 수용하는 수납실 내부로 열풍을 공급하는 전장실 내의 히트펌프의 압축기의 과열을 막을 수 있는 의류처리장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법에 따르면, 의류처리장치에 수용되는 의류에 열풍을 공급하는 히트펌프의 압축기가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
상기 압축기의 냉각을 위하여 의류처리장치 내에 구비된 냉각팬은 압축기가 과열된 경우에만 선택적으로 구동되므로, 이를 냉각하기 위하여 구동되는 냉각팬에 의하여 발생되는 소음을 감소시키고, 냉각팬에 의하여 전장실 내부로 유입되는 먼지 등을 최소화할 수 있다.
의류처리장치, 히트펌프, 압축기, 과열, 냉각

Description

의류처리장치의 제어방법{CONTROLL METHOD OF THE LAUNDRY TREATING MACHINE}
본 발명은 의류처리장치의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 의류를 수용하는 수납실 내부로 열풍을 공급하는 전장실 내의 히트펌프의 압축기의 과열을 막을 수 있는 의류처리장치의 제어방법에 관한 것이다.
의류처리장치는 외형을 이루는 캐비넷 내부에 형성된 수납실 내에 수용되는 의류에 스팀 또는 열풍을 공급하여, 의류에 잔류하는 냄새, 구김 및 습기 등을 제거하는 장치를 의미한다.
1회 이상 동일한 의류를 착용하면, 의류에는 냄새, 구김 또는 습기 등이 잔류하게 된다. 의류에 잔류하는 냄새 등은 동일한 옷을 다시 착용하려는 사용자에게 불쾌감을 주게 된다. 이를 제거하기 위해서 사용자는 의류를 불필요한 세탁과정을 수행하여, 의류의 수명을 단축시키고, 의류의 유지 관리에 필요한 비용을 상승시킨다는 문제점을 유발한다.
또한, 세탁 후 건조가 완료된 옷이라도 구김이 잔류하는 경우가 있으며, 그러한 의류를 즉시 착용할 수 없다는 문제점이 존재한다. 그러므로, 사용자는 별도 의 다림질 작업 등을 수행해야 한다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 의류에 잔류하는 냄새, 구김 및 습기 등을 제거하기 위하여 의류처리장치를 사용할 수 있다.
의류처리장치는 수용된 의류의 냄새, 구김 및 습기 등을 제거하기 위하여, 의류에 스팀을 분사하고, 분사된 스팀에 의하여 습기가 함유된 의류를 건조시키기 위하여 열풍 또는 공기를 사용할 수 있다.
의류를 바람 또는 열풍에 노출시키는 것만으로도 냄새, 구김 및 습기 등을 제거하는 효과가 있을 수 있으나, 그 효과를 극대화시키기 위하여 스팀을 사용한다.
의류처리장치에 수용된 의류에 스팀을 분사하면, 미세한 물입자가 섬유조직 깊숙한 곳에 잔류하는 냄새입자와 결합하게 되고, 냄새입자와 결합한 물입자는 건조과정에서 의류와 분리된다. 이러한 방식으로 의류에 잔류하는 냄새를 제거하게 된다.
그리고, 의류처리장치에서 수용된 의류에 스팀을 공급하면, 의류에 잔류하는 구김 등을 제거할 수도 있다. 의류에 공급된 스팀은 건조과정에 의하여 제거될 수 있다. 이러한 건조과정은 단순 송풍 또는 열풍 공급에 의하여 수행된다.
이와 같은 과정을 통하여, 의류에 잔류하는 냄새, 구김 및 습기 등을 제거할 수 있으며, 의류의 사용자는 보다 쾌적한 상태로 의류를 사용할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 의류처리장치(100)의 수납실(10) 내에 의류(30)가 수용된 모습을 도시한다. 의류처리장치는 의류를 수용하는 수납실이 형성된 캐비닛 형태로 구성되는 것이 일반적이다. 상기 캐비넷(40) 내부의 상부에는 의류가 수납되는 수납실(10)이 구비되고, 그 하부에는 상기 수납실(10)로 공급되는 스팀을 생성시키는 스팀발생장치와 상기 수납실으로 열풍을 공급하는 열풍공급장치 등이 수용되는 전장실(20)이 위치한다.
의류처리장치의 전장실(20)에 구비되는 스팀발생장치는 전열식 히터를 사용하여 공급되는 물로 스팀을 생성한다.
또한, 상기 수납실(10) 내부로 열풍을 공급하는 방법은 전열식 히터를 이용하는 방법, 히트펌프를 사용하는 방법 또는 두가지를 병행하는 방법 등이 사용될 수 있다.
히트펌프란 대기 중의 열을 흡수하여 원하는 공조공간 내부로 열을 방출하는 장치를 의미한다. 일반적으로 히트펌프란 공기조화시스템이 공조공간의 난방용으로 사용되는 경우를 의미하는 것으로 공조공간 내부에 설치된 실내기와 실외에 위치하는 실외기로 구성된다. 히트펌프는 저온의 실외 대기로부터 냉매의 증발과정을 통하여 열을 흡수한 뒤 실내기 내의 열교환기에서 냉매의 응축과정을 통하여 열을 방출하는 것을 작동원리로 한다.
상기한 바와 같이, 공조공간의 난방을 위해 사용되는 일반적인 히트펌프는 증발작용을 수행하는 열교환기와 응축작용을 수행하는 열교환기는 각각 분리된 공간에 분리되어 있으며, 각각의 열교환기를 포함하는 실내기와 실외기를 유동하는 냉매의 연결을 위한 배관이 설치된다.
그러나, 의류처리장치의 열풍을 공급하는 장치로 사용되는 경우에는 히트펌 프 내에서의 증발기와 응축기 역할을 하는 열교환기는 의류처리장치의 동일한 공간 내에 위치하게 된다.
도 2는 히트펌프를 사용하여 열풍을 공급하는 의류처리장치의 전장실 내부의 핵심 부품의 배치도이다.
의류처리장치(100)의 전장실(20)에는 전술한 스팀발생장치(25)와 히트펌프를 구성하는 압축기(22), 열교환기(23) 및 송풍덕트(24)가 장착된다.
상기 열교환기(23)는 상기 압축기(22)에서 공급되는 냉매를 이용하여 의류처리장치(100) 내의 습한 공기를 냉매의 증발과정에서 제습하고, 냉매의 응축과정을 통하여 제습된 공기를 다시 가열한다. 이러한 냉매의 증발과정과 응축과정 사이에 냉매의 압축이 필요하다. 냉매의 압축은 상기 전장실(20) 내부의 압축기(22)에서 수행된다. 냉매를 압축하는 압축기(22)는 냉매의 압축과정을 반복하면서, 온도가 상승한다. 압축기(22)의 온도가 상승하게 되면, 압축의 신뢰성이 저하되고 압축기(22)를 구동하는데 필요한 소비전력이 상승하게 되는 문제점이 발생한다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 의류처리장치 내의 열풍의 공급을 위한 히프펌프를 구성하는 압축기의 과열을 방지하는 동시에, 상기 압축기의 과열방지를 위한 냉각팬에 의하여 발생하는 소음을 최소화하고, 의류처리장치의 전장실 내부로 흡입되는 외부의 먼지 등을 최소화하는 방법을 제공하는 것을 그 기술적인 과제로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 히트펌프에 의해 공기를 가열하여 의류처리장치의 내부로 공급하는 제1단계; 상기 히트펌프의 온도를 측정하는 제2단계; 및 상기 측정된 온도에 따라 상기 히트펌프를 냉각시키는 제3단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법을 제공한다.
이 경우, 상기 히트펌프는 압축기와 증발기 및 응축기를 구비하는 열교환기를 포함하고, 상기 히트펌프의 온도를 측정하는 제2단계에서 히트펌프의 온도의 측정은 상기 압축기의 온도를 측정하는 것일 수 있다.
또한, 상기 압축기의 온도의 측정은 상기 압축기에 인접하여 위치하는 온도센서에 의해 상기 압축기의 온도를 측정할 수 있다.
그리고, 상기 제3단계에서 상기 측정된 온도가 소정온도 이상인 경우에 상기 압축기를 냉각시키는 것일 수 있다.
또한, 상기 히트펌프의 냉각은 상기 히트펌프에 근접하여 구비된 냉각팬에 의한 것일 수 있다.
또한, 상기 측정된 온도와 소정온도의 온도차이에 따라 냉각팬의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
그리고, 상기 압축기의 온도는 상기 압축기 모터의 소비 전류값에 의하여 간접적으로 측정되는 것일 수 있다.
이 경우, 상기 제3단계에서 상기 압축기 모터의 소비 전류값과 설정된 소정 전류값을 비교하여 냉각하는 것일 수 있다.
또한, 상기 압축기 모터의 측정된 소비 전류값이 설정된 소비 전류값 이상인 경우에 냉각시키는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법에 따르면, 의류처리장치에 수용되는 의류에 열풍을 공급하는 히트펌프의 압축기가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
상기 압축기의 냉각을 위하여 의류처리장치 내에 구비된 냉각팬은 압축기가 과열된 경우에만 선택적으로 구동되므로, 이를 냉각하기 위하여 구동되는 냉각팬에 의하여 발생되는 소음을 감소시키고, 냉각팬에 의하여 전장실 내부로 유입되는 먼지 등을 최소화할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 의류처리장치(100)의 전장실(20) 내부의 압축기(22)와 그 냉각팬(27)의 모습을 도시한다. 압축기(22)의 냉각은 도 3에 도시된 냉각팬에 의한다. 상기 냉각팬(27)은 상기 의류처리장치 전장실(20)의 외형을 형성하는 캐비넷(40)에 통풍구(29)를 형성하여 그 통풍구(29)에 장착된다.
그러나, 상기 압축기(22)를 냉각하기 위하여 상기 냉각팬(27)을 구동하면 소음이 발생하고 외부로부터 먼지 등이 상기 전장실 내부로 유입되므로, 상기 냉각팬의 구동을 최소화하는 방법이 필요하다.
상기 냉각팬(27)의 구동을 최소화하는 방법은 결국 히트펌프를 구성하는 압축기(22)가 과열되는 경우에만, 선택적으로 상기 냉각팬(27)을 구동하는 것이다.
상기 냉각팬(27)의 선택적 구동을 위해서는 히트펌프 또는 압축기(22)의 과열여부를 판단하는 기준이 필요하다.
따라서, 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법은 히트펌프를 이용하여 의류가 수용되는 수납실 내부로 열풍을 공급하는 제1단계와 더불어 상기 히트펌프의 온도를 측정하는 제2단계를 포함한다.
상기 히트펌프의 온도를 측정하는 제2단계에서 측정된 온도가 전장실 내부의 과열 여부를 결정하는 척도로 사용된다.
상기 히트펌프의 온도를 측정하는 제2단계에서 측정된 온도가 소정 온도보다 높다면, 상기 전장실 내에 설치된 냉각팬(27)을 구동시킨다.
이때, 상기 히트펌프의 온도를 측정하는 제2단계에서 측정된 온도는 압축기의 온도일 수 있다. 상기 히트펌프에서 발열의 원인이 되는 것은 열교환기(23)가 아닌 압축기(22)이기 때문이다.
그러나, 압축기(22)의 온도를 측정하여, 전체 히트펌프의 과열여부를 판단하는 척도로 사용하는 것 이외에도, 전장실(20) 내부의 히트펌프 근방에 다수의 온도센서를 장착하여 측정된 온도의 평균값 또는 전장실 내부 곳곳에 위치한 온도센서에 의하여 측정된 온도의 평균값 등도 사용할 수 있다. 압축기(22) 등과 같은 발열체에서 발생된 열이 히트펌프 및 전장실(20) 내부 전체의 온도를 상승시킬 것이기 때문이다.
상기 압축기(22)의 온도 측정은 압축기(22)에 온도센서(미도시)를 부착하여 측정할 수 있다. 상기 온도센서에 의하여 측정된 온도와 미리 결정된 소정의 온도를 비교하여, 소정의 온도를 넘는 측정된 온도를 상기 냉각팬(27)의 작동신호로 사용된다.
상기 압축기(22)의 측정된 온도와 소정 온도의 온도차가 클수록 상기 냉각팬(27)이 빠르게 회전하도록 설정하는 것이 바람직하다.
압축기(22)를 냉각시키는 방법에는 히트펌프 근방에 설치된 냉각팬(27)의 구동에 의해서도 가능하지만, 냉각방법에 제한이 있는 것은 아니다. 압축기(22)가 과열되면, 압축기(22)의 작동을 멈추는 방법에 의해서도 압축기(22)의 온도를 하강시킬 수 있다. 그러나, 의류처리장치(100)의 수납실(10) 내부로 열풍의 공급을 중단 하지 않는 전술한 냉각팬(27)의 작동에 의하여, 압축기(22)를 냉각시키는 방법이 더 효율적인 방법이라고 할 수 있다.
또한, 상기 압축기(22)의 과열여부를 판단하는 다른 방법은 상기 압축기(22)의 소비전력를 측정하여 비교하는 방법에 의하여 가능하다. 압축기(22)에서 소비되는 전력이 증가한다는 것은 냉매의 압축효율이 감소한다는 것을 의미한다. 열교환기(23)의 증발변에서 증발된 냉매를 압축하는 압축기(22)의 온도가 상승하면, 냉매의 압축에 더 많은 에너지가 소요된다. 따라서, 압축기(22)에서 소비되는 전력값을 측정하여, 소비되는 전력값이 소정 전력값보다 크게 측정된다면, 상기 냉각팬(27) 등을 작동시켜 압축기(22)를 냉각시킬 수 있다.
상기 압축기(22)의 온도를 낮추는 방법은 압축기(22)에 설치된 온도센서에 의하여 과열여부를 판단하는 경우와 동일하다. 전장실 내부에 장착된 냉각팬(27) 등을 구동시키는 방법 또는 압축기(22)의 작동을 중단시키는 방법 등이 가능하다.
압축기(22)의 소비전류를 측정하는 방법은 압축기(22)에 인가되는 전압과 전류를 측정하여 계산될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법에 따른 블록다이어그램이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 의류처리장치 수납실에 수용된 의류에 열풍을 공급하기 위하여 전장실 내부에 구비된 히트펌프는 작동된다.
열풍을 공급하는 단계(또는 제습단계)는 S1 단계로 표시된다. 그리고, 히트펌프 또는 히트펌프의 과열여부를 판단하는 단계는 S2 단계로 표시된다. 히트펌프 또는 히트펌프의 과열여부를 판단하는 단계는 S2 단계의 측정변수는 히트펌프의 온 도, 압축기의 온도 또는 압축기의 소비전력 등이 될 수 있다.
히트펌프 또는 히트펌프를 구성하는 압축기의 과열여부를 판단할 수 있는 변수라면, 위 세가지 이외에도 사용될 수 있음은 자명하다. 예를 들어 전장실 내부의 온도 등도 측정변수로 사용될 수 있다.
측정된 변수와 비교되어 히트펌프 또는 히트펌프를 구성하는 압축기의 과열여부를 결정하는 소정의 온도와 소정의 소비전력은 각각의 조건에 따라서 결정될 수 있다. 압축기의 종류, 전장실 내부 구조 또는 전장실 내부로 공급되는 열풍의 온도 등이 변수가 될 수 있다.
히트펌프 또는 히트펌프를 구성하는 압축기를 냉각시키는 단계는 S3 단계로 표시된다. S2 단계에서 측정변수가 소정의 온도 또는 소비전력보다 크다고 판단되면, 냉각팬의 작동이 시작된다.
이때, S2단계는 압축기가 구동되는 동안에는 반복된다. 압축기만이 구동되다가 측정변수가 소정의 온도 또는 소정의 소비전력보다 크다고 판단되면, 냉각팬의 작동이 다시 시작된다.
의류처리장치 수납실 내로 열풍공급이 완료되면, 상기 압축기와 냉각팬의 작동은 중단된다.
본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구 성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
도 1은 일반적인 의류처리장치의 수납실내에 의류가 수용된 모습을 도시한다.
도 2는 히트펌프를 사용하여 열풍을 공급하는 의류처리장치의 전장실 내부의 핵심 부품의 배치도이다.
도 3은 의류처리장치의 전장실 내부의 압축기와 그 냉각팬의 모습을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법에 따른 블록다이어그램이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10: 수납실 20: 전장실
22: 압축기 23: 열교환기
24: 송풍덕트 25: 스팀발생장치
27: 냉각팬 29: 통풍구
30: 의류 40: 캐비넷
42: 도어 100: 의류처리장치

Claims (9)

  1. 히트펌프에 의해 공기를 가열하여 의류처리장치의 내부로 공급하는 제1단계;
    상기 히트펌프의 온도를 측정하는 제2단계; 및
    상기 측정된 온도에 따라 상기 히트펌프를 냉각시키는 제3단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히트펌프는 압축기와 증발기 및 응축기를 구비하는 열교환기를 포함하고, 상기 히트펌프의 온도를 측정하는 제2단계에서 히트펌프의 온도의 측정은 상기 압축기의 온도를 측정하는 것임을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 압축기의 온도의 측정은 상기 압축기에 인접하여 위치하는 온도센서에 의해 상기 압축기의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제3단계에서 상기 측정된 온도가 소정온도 이상인 경우에 상기 압축기를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 히트펌프의 냉각은 상기 히트펌프에 근접하여 구비된 냉각팬에 의한 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 측정된 온도와 소정온도의 온도차이에 따라 냉각팬의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 압축기의 온도는 상기 압축기 모터의 소비 전류값에 의하여 간접적으로 측정되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3단계에서 상기 압축기 모터의 소비 전류값과 설정된 소정 전류값을 비교하여 냉각 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 압축기 모터의 측정된 소비 전류값이 설정된 소비 전류값 이상인 경우에 상기 압축기를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
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