KR102348960B1 - 히트펌프를 구비한 의류처리장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의류가 수용되는 드럼, 상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 일방향으로 순환시키는 순환덕트, 상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기를 일방향으로 이동시키는 외기덕트, 상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고, 상기 히트펌프시스템은 냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와, 상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와, 상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 순환열교환기와, 상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기열교환기를 포함하고, 상기 외기열교환기로 열을 흡수하여 적어도 어느 하나의 상기 순환열교환기에 열을 방출하는 것과, 적어도 어느 하나의 상기 순환열교환기에서 열을 흡수하여 상기 외기 열교환기로 열을 방출하는 것을 조절하는 조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

Description

히트펌프를 구비한 의류처리장치 및 이의 제어방법 {A Laundry treating apparatus comprising a heat pump and control method of the same.}

본 발명은 히트펌프를 구비한 의류처리장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 의류처리장치는 의류를 세탁하는 세탁기와, 의류를 건조하는 건조기로 구분될 수 있고, 세탁기에도 의류의 세탁이 종료되었을 때 의류를 건조할 수 있는 건조기능이 구비될 수 있다

즉, 후술하는 의류처리장치는 건조기능을 구비하는 세탁기와, 건조기를 포함하는 개념으로 정의할 수 있다.

이러한 의류처리장치는 전기를 통해 직접 발열하는 히터를 통해 생성된 열풍을 드럼 내부로 송풍하여 의류에 함유된 수분을 증발시킴에 따라 의류를 건조시켰다.

그러나, 근자에는 전기에너지를 직접 사용하는 히터보다 열효율이 더 우수한 히트펌프를 사용하여 의류를 건조시키는 의류처리장치가 등장하였다

도1은 히트펌프를 사용하여 의류를 건조시키는 의류처리장치를 도시한 것이다.

히트펌프를 사용하는 의류처리장치는 의류를 수용하는 드럼(10)과, 상기 드럼(10) 내부의 공기를 순환시키는 순환덕트(20)와, 상기 순환덕트(20)에 설치되는 히트펌프 시스템(100)을 포함할 수 있다.

히트펌프 시스템(100)은 순환덕트(20)에서 공기가 유입되는 부분에 설치되는 증발기(131)와, 상기 증발기(131)에서 일정거리 이격되어 구비되는 응축기(132)와, 냉매를 압축 및 가열하여 응축기에 전달하는 압축기(110)와, 상기 응축기(132)를 통과한 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브(120)를 포함할 수 있다.

상기 증발기(131)와 응축기(132)는 열교환기로 구비될 수 있고, 예를들어, 핀 앤 튜브타입(fin & tube type)의 열교환기로 구비될 수 있다. 핀 앤 튜브 타입은 속이 빈 튜브에 평판 형태의 핀이 부착되는 형태이다. 냉매가 튜브 내부를 따라 흐르고, 공기가 튜브 외부면을 지나면서, 냉매와 공기가 서로 열교환한다. 핀은 공기와 냉매 간의 열교환면적을 확장시키기 위해 사용된다.

상기 히트펌프 시스템(100)은 냉매를 액체와 기체로 선택적으로 변형시키면서 열을 공급하거나 흡수한다.

상기 히트펌프 시스템(100)이 작동하면, 상기 히트펌프 시스템(100)은 압축기(110)를 통해 냉매를 압축하여 가열한다. 액상으로 존재하였던 냉매는 모두 기화되어 많은 양의 열에너지를 보유하게 된다. 상기 압축기(110)에서 가열된 냉매는 응축기(132)로 투입되고, 응축기(132)에서 냉매는 열을 배출하고 냉각되어 액상으로 변한다.

상기 액상냉매는 팽창밸브(120)를 통과하여 팽창되고, 이 과정에서 압력이 감소되면서 냉각되어 기체로 변한다. 상기 냉각된 냉매는 증발기(131)를 통과하여 열을 흡수하면서 다시 기체로 변한고, 전술한 과정이 반복된다.

따라서, 상기 히트펌프 시스템(100)이 작동하면, 드럼(10)에서 공기가 증발기(131)를 통과하게 되고, 상기 증발기는 열을 흡수하여 상기 공기를 응축시켜 제습한다. 이후, 통과한 공기는 응축기(132)에서 배출된 열로 인해 가열되어 고온 건조한 공기가 되어 상기 드럼(10)에 다시 투입된다.

이로써, 드럼(10) 내부에 고온 건조한 공기가 투입되고, 수분을 함유한 공기는 증발기(131)에서 응축되어 드럼(10) 내부의 의류는 건조될 수 있다.

이러한, 히트펌프시스템(100)을 갖춘 의류처리장치는 압축기(110)를 구동하기 위해 투입되는 에너지보다 더 많은 양의 열에너지를 응축기(132)를 통해 배출할 수 있으므로 열효율이 우수하다는 장점이 있다.

다시말해, 상기 히트펌프시스템(100)을 사용하여 의류를 건조하는 의류처리장치는 초기에 구동에 필요한 에너지보다 더 많은 양의 에너지를 열에너지의 형태로 공급할 수 있는 가장 큰 장점을 가지므로, 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.

전술한 것처럼, 기존의 히트펌프시스템(100)을 구비한 의류처리장치는 드럼(10)을 통과한 순환 공기가 증발기(131) 및 응축기(132)를 경유하도록 한 경우 드럼(10)을 통과한 공기는 증발기(131)에 의해 열량을 빼앗기면서 냉각되며, 냉각된 공기는 응축기(132)를 통과하면서 가열된다.

그러나, 초기 건조가 진행되는 경우에는, 드럼(10) 내부의 온도는 저온임에도 불구하고 히트펌프의 증발기(131)와 응축기(132)의 배치상, 드럼 내부의 공기는 증발기(131)를 통과하고 응축기(132)를 통과하게 된다. 다시말해, 드럼(10)의 공기는 초기에 저온임에도 불구하고 증발기(131)를 통해 열을 더 빼앗겨 냉각되게 되고, 응축기(132)는 더 냉각된 공기를 가열하게 된다.

따라서, 초기 건조 과정에서는 가열이 필요한 공기를 가열하기 위해 증발기(131)를 통해 열을 빼앗아야 한다는 모순이 발생하게 된다.

결론적으로, 종래 히트펌프시스템은 초기 드럼의 온도를 냉각시키게 되고, 압축기를 통과하는 냉매의 온도상승도 크지 않게 되어 초기 건조과정이 지연되는 문제점이 있었다.

또한, 전술한 것처럼 히트펌프시스템(100)은 압축기(110)를 구동하는 에너지보다 더 많은 양의 열을 방출하게 된다.

이는 의류를 건조하는 초기 단계나, 중기 단계에서는 바람직한 것으로 볼 수 있으나 의류를 건조하는 말기 단계에서는 역효과를 발생시키게 된다.

다시말해, 증발기(131)로 흡수하는 열의 양보다 항상 응축기(132)로 배출하는 열의 양이 더 크게 되므로 과도한 양의 열에너지가 드럼(10)에 축적되게 된다.

따라서, 종래 히트펌프 시스템(100)을 사용하는 의류처리장치는, 건조과정이 진행될수록 드럼(10) 내부의 온도가 급격하게 상승하게 되고, 히트펌프시스템(100)을 통과하는 냉매의 압력이 높아지게 되어 안정성에 문제를 발생시킬 수 있다.

근자에는, 이를 해결하기 위해 드럼(10) 내부의 공기 중 일부를 증발기(131)로 통과하지 않고 응축기(132)로 보낼 수 있는 의류처리장치 기술이 등장하였다 .( 한국공개특허번호 제10-2016-0069333호)

도2를 참조하면, 상기 순환덕트(20) 중 증발기(131)가 구비된 덕트의 직경이 응축기(132)가 구비된 덕트의 직경보다 더 크게 구비되고, 더 크게 구비된 직경만큼 공기가 통과할 수 있는 바이패스유로(50)가 구비될 수 있다.

상기 바이패스유로(50)는 댐퍼유닛(60)으로 개폐가 제어될 수 있었다.

이로써, 종래 의류처리장치 (한국공개특허번호 제10-2016-0069333호) 는 건조초기과정에서는 바이패스유로(50)를 개방하여 드럼(10) 내부의 공기가 증발기(131)를 경유하지 않게 하여 초기 드럼(10) 내부의 공기가 냉각되는 비율을 줄일 수 있었다.

또한, 건조말기단계에서는 공기가 바이패스유로(50)를 통과하여 증발기(131)에 접촉되지 않음으로써 상당한 속도를 가지고 응축기(132)에 직접 접촉할 수 있도록 함으로써 응축기(132)를 냉각하는 효과가 있었다.

그러나, 상기 종래의류처리장치는 증발기(131)가 순환덕트(20) 상에 있어 드럼(10) 내부의 공기가 초기에 냉각되는 단점을 완전히 극복하지 못하는 문제가 있었고, 응축기(132)를 냉각하여 냉매의 압력을 낮출 수 있다고 하더라도 드럼(10) 내부로 열공급이 적어지는 것은 아니라는 점에서 드럼(10)에 과도한 열이 축적되고 과열되는 문제가 여전히 남아있다.

따라서, 이를 해결하기 위해, 종래 의류처리장치는 증발기를 추가로 구비하거나, 압축기(100)의 구동속도를 가변시켜야 하는 번거로움도 있었다.

한편, 종래 의류처리장치는 건조행정이 끝난후에 의류가 냉각되지 않아 사용자가 열기에 노출될 수 있는 문제가 있었다.

본 발명은 건조행정 초기 과정에서 드럼, 순환덕트 및 의류를 신속하게 예열할 수 있는 의류처리장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 건조행정에서 히트펌프시스템의 성능을 신속하게 발휘할 수 있는 의류처리장치를 제공하는 것을 해결하는 과제로 한다.

본 발명은 건조행정에서 드럼 외부의 열을 흡수하여 드럼 내부로 일방적으로 공급할 수 있는 의류처리장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 건조행정에서 드럼 내부나 냉매의 열을 외부로 선택적으로 배출할 수 있는 의류처리장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 복수의 열교환기를 응축기, 증발기 또는 작동중 단 중 어느 하나로 가동하도록 조절할 수 있는 의류처리장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 순환덕트와 선택적으로 연통할 수 있는 외기덕트를 구비하는 의류처리장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 건조행정이 종료된 후, 의류 및 드럼, 순환덕트를 냉각하여 사용자가 열기에 노출되는 것을 방지하는 의류처리장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 의류가 수용되는 드럼, 상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 일방향으로 순환시키는 순환덕트, 상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기를 일방향으로 이동시키는 외기덕트, 상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고, 상기 히트펌프시스템은 냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와, 상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와, 상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 순환열교환기와, 상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기열교환기를 포함하고, 상기 외기열교환기로 열을 흡수하여 적어도 어느 하나의 상기 순환열교환기에 열을 방출하는 것과, 적어도 어느 하나의 상기 순환열교환기에서 열을 흡수하여 상기 외기 열교환기로 열을 방출하는 것을 조절하는 조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 조절장치는 상기 순환열교환기와 상기 외기열교환기를 통과하는 상기 냉매의 방향을 전환하거나, 상기 순환열교환기와 상기 외기열교환기 중 적어도 어느 하나에 상기 냉매가 유입되는 것을 차단하는 적어도 하나 이상의 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 순환열교환기는 상기 순환덕트에 구비되는 제1열교환기와, 제1열교환기에 이격되어 구비되는 제2열교환기를 포함하고, 상기 조절장치는 상기 제1열교환기가 열을 흡수할 때는 상기 외기 열교환기가 열을 방출하도록 구비되고, 상기 제1열교환기가 열을 방출할 때는 상기 외기 열교환기가 열을 흡수하도록 구비되는 것을 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 조절장치는 상기 제2열교환기가 열을 방출하거나, 상기 제2열교환기에 상기 냉매가 유입되는 것을 차단하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 조절장치는 상기 압축기에서 상기 냉매를 공급받는 제1연결부와, 상기 제1열교환기와 연통하는 제2연결부와,상기 외기 열교환기와 연통하는 제3연결부와, 상기 압축기로 상기 냉매를 전달하는 제4연결부를 포함하는 제1밸브, 상기 팽창밸브와 연통하는 제1연통부와, 상기 제2열교환기와 연통하는 제2연통부와, 상기 외기 열교환기와 연통하는 제3연통부를 포함하는 제2밸브, 상기 제1밸브는 내부에서 상기 제4연결부가 상기 제2연결부와 상기 제3연결부 중 어느 하나와 선택적으로 연통 가능하도록 구비되는 제1전환부를 더 포함하고, 상기 제2밸브는 내부에서 상기 제1연통부가 상기 제2연통부와 상기 제3연통부 중 어느 하나와 선택적으로 연통하도록 구비되는 제2전환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 히트펌프시스템은 상기 제1밸브와, 상기 제2밸브와, 상기 압축기와, 상기 팽창밸브와, 상기 순환열교환기와, 상기 외기 열교환기를 각각 연결하여 냉매가 흐르는 복수의 배관을 포함하고, 상기 배관은 상기 팽창밸브와 상기 제1열교환기를 연결하는 제1배관과, 상기 제2열교환기와 상기 외기 열교환기가 연결되는 제2배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 제2열교환기와 상기 외기 열교환기가 선택적으로 연통하도록 상기 제2배관에 구비되는 제3밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 순환덕트와 상기 외기덕트를 서로 연통하도록 적어도 하나 이상 구비되는 연통관과, 상기 연통관 마다 구비되어 상기 연통관을 개폐하는 개폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 연통관은 상기 외기 열교환기의 일측에 구비되는 상기 외기덕트와 상기 순환덕트를 연통하는 제1연통관와, 상기 외기 열교환기의 타측에 구비되는 상기 외기덕트와 상기 순환덕트를 연통하는 제2연통관를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 제1연통관은 상기 제2연통관보다 상기 순환덕트의 입구에 더 가깝게 구비되고, 상기 제1열교환기는 상기 제2연통관에서 상기 순환덕트의 출구 방향에 구비되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 히트펌프시스템이 작동하기 시작하면, 상기 제1전환부는 상기 제4연결부와 제3연결부를 연통하고, 상기 제2전환부는 상기 제1연통부와 상기 제3연통부를 연통하여, 상기 조절장치가 상기 제1열교환기는 응축기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기는 증발기로 작동시키며, 상기 제2열교환기는 작동을 중단시켜 외기의 열을 흡수하여 상기 드럼에 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 제1전환부는 상기 제4연결부와 제2연결부를 연통하고, 상기 제2전환부는 상기 제1연통부와 상기 제2연통부를 연통하여 상기 조절장치가 상기 제1열교환기는 증발기로 작동시키고, 상기 제2열교환기와 상기 외기 열교환기는 모두 응축기로 작동시켜 상기 드럼의 공기를 응축하여 제습하고 상기 드럼을 다시 가열하되 상기 드럼 및 상기 냉매의 열의 일부를 외기로 배출하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 제1전환부는 상기 제4연결부와 상기 제2연결부를 연통하고, 상기 제2전환부는 상기 제1연통부와 상기 제3연통부를 연통하여 상기 조절장치가 상기 제1열교환기는 증발기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기는 응축기로 작동시키며, 상기 제2열교환기는 작동을 중단하여 상기 드럼 내부를 냉각하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 조절장치는 상기 압축기에서 상기 냉매를 전달받는 제1연결부와, 상기 제1열교환기와 연통하는 제2연결부와,상기 외기 열교환기와 연통하는 제3연결부와, 상기 압축기에 상기 냉매를 전달하는 제4연결부를 포함하는 제1밸브, 상기 팽창밸브와 연통하는 제1연통부와, 상기 제2열교환기와 연통하는 제2연통부와, 상기 외기 열교환기와 연통하는 제3연통부를 포함하는 제2밸브를 포함하고, 상기 제1밸브는 내부에서 상기 제4연결부가 상기 제2연결부와 상기 제3연결부 중 어느 하나와 선택적으로 연통 가능하도록 구비되는 제1전환부를 더 포함하고, 상기 제2밸브는 내부에서 상기 제1연통부가 상기 제2연통부와 상기 제3연통부 중 어느 하나와 선택적으로 연통하도록 구비되는 제2전환부를 더 포함하고, 상기 제1전환부는 상기 제4연결부와 제3연결부를 연통하고, 상기 제2전환부는 상기 제1연통부와 상기 제3연통부를 연통하며, 상기 제1연통관와 상기 제2연통관은 모두 개방되어, 상기 조절장치가 상기 제1열교환기는 응축기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기는 증발기로 작동시키며, 상기 제2열교환기는 작동을 중단시켜 상기 순환덕트에 유입된 공기를 냉각시켜 제습한 뒤, 다시 가열하여 상기 드럼에 공급하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 의류가 수용되는 드럼, 상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 일방향으로 순환시키는 순환덕트, 상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기를 일방향으로 이동시키는 외기덕트, 상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고, 상기 히트펌프시스템은 냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와, 상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와, 상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 순환열교환기와, 상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기열교환기를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서, 상기 외기 열교환기에서 열을 흡수하여 상기 순환열교환기로 열을 공급하는 예열단계, 상기 순환 열교환기 중 어느 하나에서 열을 흡수하여 상기 외기 열교환기로 열을 배출하는 평형가열단계;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법을 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 순환열교환기 중 어느 하나에서 열을 흡수하고, 상기 순환열교환기 중 나머지는 열교환기로 작동하는 것이 중단되며, 상기 외기 열교환기로 열을 배출하는 냉각단계 더 포함하는 의류처리장치의 제어방법을 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 의류처리장치는 상기 순환덕트와 상기 외기덕트를 연통하는 연통관과 상기 연통관을 개폐하는 개폐부를 더 포함하고, 상기 연통관는 제1연통관과 제2연통관를 더 포함하고, 상기 예열단계가 종료되면 상기 제1연통관과 상기 제2연통관이 개방되어 상기 순환덕트와 상기 외기덕트를 연통하는 정상가열단계를 더 포함하는 의류처리장치의 제어방법을 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 상기 평형가열단계는 상기 제1연통관과 상기 제2연통관이 모두 개폐부에 의해 폐쇄된 상태인 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법을 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 의류가 수용되는 드럼, 상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 순환시키는 순환덕트, 상기 순환덕트의 공기를 일방향으로 이동시키는 송풍팬, 상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기가 통과하는 외기덕트, 상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고, 상기 히트펌프시스템은 냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와, 상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와, 상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 복수의 순환열교환기와, 상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기 열교환기를 포함하고, 상기 복수의 순환열교환기 중 적어도 어느 하나를 응축기 또는 증발기로 작동시키거나 열교환기로 작동하는 것을 중단하도록 조절하고, 상기 외기 열교환기가 열을 흡수하거나 방출하도록 조절하는 조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 의류가 수용되는 드럼, 상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 순환시키는 순환덕트, 상기 순환덕트의 공기를 일방향으로 이동시키는 송풍팬, 상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기가 통과하는 외기덕트, 상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고, 상기 히트펌프시스템은 냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와, 상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와, 상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 복수의 순환열교환기와, 상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기 열교환기를 포함하고, 상기 드럼의 온도 또는 상기 냉매의 압력 중 어느 하나가 기준값 이하이면 상기 외부 열교환기에서 열을 흡수하여 상기 순환열교환기 중 어느 하나에 공급하고, 상기 드럼의 온도 또는 상기 냉매의 압력 중 어느 하나가 기준값 이상이면 상기 순환열교환기에서 열을 흡수하여 상기 외기 열교환기에 배출할 수 있는 조절장치를 포함하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 의류가 수용되는 드럼, 상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 순환시키는 순환덕트, 상기 순환덕트의 공기를 일방향으로 이동시키는 송풍팬, 상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기가 통과하는 외기덕트, 상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고, 상기 히트펌프시스템은 냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와, 상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와, 상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 복수의 순환열교환기와, 상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기 열교환기를 포함하고, 상기 순환열교환기와 상기 외기 열교환기에 흐르는 냉매의 방향을 전환시키거나, 상기 순환열교환기와 상기 외기 열교환기중 어느 하나에 냉매의 공급을 차단할 수 있는 조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명은 의류처리장치는 건조행정 초기 과정에서 드럼, 순환덕트 및 의류를 신속하게 예열할 수 있다.

본 발명은 의류처리장치는 건조행정에서 수증기가 함유된 저온의 드럼 내부 공기가 아닌 상대적 고온인 외기로부터 열을 흡수하여 히트펌프시스템에 전달할 수 있고 냉매의 압력을 신속하게 상승시킬 수 있어 히트펌프의 성능을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치는 건조행정에서 드럼 외부의 열을 흡수하여 드럼 내부로 일방적으로 공급할 수 있는 의류처리장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명 의류처리장치는 건조행정에서 드럼 내부나 냉매의 열을 외부로 선택적으로 배출할 수 있어 드럼에 열이 적체, 축적되거나 냉매 압력이 비정상적으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명 의류처리장치는 복수의 열교환기를 응축기, 증발기로 작동시키거나, 작동을 선택적으로 중단하도록 조절할 수 있다.

본 발명은 순환덕트와 외기덕트를 선택적으로 연통시킬 수 있는 연통관으로 복수의 열교환기를 효율적으로 사용할 수 있다.

본 발명은 건조행정이 종료된 후, 의류 및 드럼, 순환덕트를 냉각하여 사용자가 열기에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

도1은 종래 의류처리장치의 히트펌프 시스템을 도시한 것이다.
도2는 기존의 히트펌프 시스템의 문제점을 개선한 종래 의류처리장치의 구조를 도시한 것이다.
도3과 도4는 본 발명 의류처리장치의 기본 구조와, 작동상태를 도시한 것이다.
도5는 본 발명 의류처리장치의 히트펌프 시스템의 구조와 내부구성을 도시한 것이다.
도6 내지 도8은 본 발명 히프펌프 시스템을 구비한 의류처리장치의 일실시예를 도시한 것이다.
도9 내지 도12는 본 발명 히트펌프 시스템을 구비한 의류처리장치의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도13과 도14는 본 발명 의류처리장치의 제어방법을 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도3과 도4는 본 발명 의류처리장치에 적용된 히트펌프 시스템의 기본 구조를 도시한 것이다.

도3을 참조하면, 본 발명 의류처리장치는 의류를 수용하는 드럼(10)과 상기 드럼(10)의 공기를 순환시키는 순환덕트(20)를 포함할 수 있다.

상기 드럼(10)은 물을 수용하는 터브(11, 도5참조)에 회전가능하게 구비될 수도 있고, 건조기로 구비될 경우 상기 드럼(10)만 구비될 수 있다.

상기 드럼(10)이 터브(11)에 수용되어 있는 경우에는 상기 순환덕트(20)는 상기 터브(11)의 일측과 타측에 연통되어 구비될 수 있으며, 상기 드럼(10)이 독자적으로 존재하는 경우에는 상기 순환덕트(20)는 상기 드럼(10)의 일측과 타측에 연통되어 구비될 수 있다.

어느 경우 이든, 상기 순환덕트(20)는 드럼(10) 내부의 공기를 인출하여 다시 드럼(10) 내부로 투입할 수 있도록 구비될 수 있다

한편, 본 발명 의류처리장치는 상기 순환덕트(20)와 별도로 구비되는 외기덕트(30)를 더 포함할 수 있다. 상기 외기덕트(30)는 드럼의 외부공기 또는 의류처리장치의 외관을 형성하는 캐비닛(미도시)의 외부공기가 유동하는 덕트로 구비될 수 있고, 상기 순환덕트(20)와 분리되어 구비될 수 있다.

상기 외기덕트(30)는 일단이 캐비닛 일측에 구비되고 타단이 캐비닛 타측에 구비되어 캐비닛 외부의 공기가 상기 외기덕트(30)로 유입된 후, 상기 캐비닛 외부로 다시 나가도록 배기식으로 구비될 수 있다. 상기 외기덕트(30)는 상기 순환덕트(20)와 근접하여 구비될 수도 있다.

본 발명 의류처리장치는 상기 순환덕트(20)와 드럼(10) 내부의 공기를 가열시키고, 상기 외기덕트(10)를 유동하는 공기를 가열하거나 냉각할 수 있는 히트펌프 시스템(100)을 포함할 수 있다.

본 발명 히트펌프시스템(100)은 상기 순환덕트(20) 내부에 구비되는 복수의 순환열교환기(131,132)를 포함할 수 있다.

예를들어, 상기 순환덕트(20) 내부에 제1열교환기(131)가 구비될 수 있고, 상기 제1열교환기(131)에서 일정거리 이격되어 제2열교환기(132)가 구비될 수 있다

상기 제1열교환기(131)는 상기 제2열교환기(132)보다 유로상으로 앞선 위치에 구비될 수 있고, 상기 제2열효관기(132) 보다 유로상에서 뒷선 위치에 구비될 수 있다.

상기 히트펌프시스템(100)은 상기 순환덕트(20)에 구비되어 순환덕트(20)의 공기를 일방향으로 유동시키는 송풍팬(21, 도5참조)을 더 포함할 수 있다.

상기 히터펌프 시스템은 상기 외기덕트(30) 내부에 구비되는 외기열교환기(133)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1열교환기(131)와, 상기 제2열교환기(132)와, 상기 외기열교환기(133)는 내부에 냉매가 유동하고 상기 냉매가 공기와 열교환할 수 있도록 구비될 수 있다.

예를들어, 상기 제1열교환기(131)와, 상기 제2열교환기(132)와, 상기 외기열교환기(133)는 핀 앤 튜브타입(fin & tube type)의 열교환기로 구비될 수 있다. 핀 앤 튜브 타입은 속이 빈 튜브에 평판 형태의 핀이 복수개 부착되는 형태이다. 냉매가 튜브 내부를 따라 흐르고, 공기가 튜브 외부면을 지나면서, 냉매와 공기가 서로 열교환한다. 핀은 공기와 냉매 간의 열교환면적을 확장시키기 위해 사용된다.

상기 히터펌프시스템(100)은 상기 제1열교환기(131)와, 상기 제2열교환기(132)와, 상기 외기 열교환기(133)를 유동하는 냉매를 압축하여 가열하는 압축기(110)와, 상기 냉매를 팽창하는 팽창밸브(120)를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 열교환기(130)와,압축기(110), 팽창밸브(120)는 다수의 냉매배관으로 연결될 수 있다.

본 발명 의류처리장치는 상기 복수의 열교환기(130)를 각각 응축기 또는 증발기로 작동시키거나, 상기 복수의 열교환기(130) 중 특정한 열교환기가 열교환하는 것이 방지되도록 조절하는 조절장치(200)를 더 포함할 수 있다.

상기 조절장치(200)는 상기 히트펌프시스템(100)의 냉매가 흐르는 냉매배관의 유선을 조절하도록 구비될 수도 있다.

상기 조절장치(200)는 상기 순환열교환기(131,132)와 상기 외기열교환기(133)를 통과하는 상기 냉매의 방향을 전환하거나, 상기 순환열교환기(131,132)와 상기 외기열교환기(133) 중 적어도 어느 하나에 상기 냉매가 유입되는 것을 차단하는 적어도 하나 이상의 밸브를 포함할 수 있다.

이로써, 본 발명 의류처리장치는 상기 조절장치(200)를 통해 복수의 열교환기(130)의 작동상태 및 작동 여부를 결정할 수 있다.

도3을 참조하면, 본 발명 의류처리장치는 상기 조절장치(200)를 조절하여 외기덕트(30)에 구비되는 제3열교환기(132)를 증발기로 작동시키고, 순환덕트(20)에 구비되는 제1열교환기와 제2열교환기 중 적어도 어느 하나의 열교환기(131,132)를 응축기로 작동시킬 수 있다.

상기 송풍팬(21)이 작동하면, 상기 본 발명 의류처리장치는 상기 제3열교환기(133)에서 외기의 열을 흡수하고, 상기 순환덕트(20)에 구비된 열교환기에서 상기 흡수한 열과 압축기에 가해진 구동에너지 등을 합한 다량의 열을 드럼(10)에 공급할 수 있다. 상기 외기열효관기(133)에서 열을 흡수하고, 제1열교환기(131)를 통해 열을 방출할 수 있다.

따라서, 상기 히트펌프시스템(100)을 작동시킴으로써, 상기 드럼(10) 내부의 공기를 냉각시킬 필요 없이 상기 드럼(10)에 열을 일방적으로 공급할 수 있다.

상기 드럼(10) 내부의 온도를 빠른 속도로 상승시킬 수 있고, 상기 드럼(10) 뿐만 아니라 상기 순환덕트(20) 및 냉매를 빠른 속도로 예열할 수 있다.

이로써, 상기 히트펌프시스템(100)의 초기 구동과정 또는 건조행정의 초기과정의 시간이 지연되는 단점을 최소화할 수 있고, 건조효율을 크게 상승시킬 수 있으며, 불필요한 에너지 낭비를 방지할 수 있다.

도4를 참조하면, 본 발명 의류처리장치는 예열이 끝나거나, 드럼(10) 내부의 온도가 기준치 이상으로 상승하거나, 히트펌프시스템(100)이 일정시간동안 구동하게 되면, 상기 외기열교환기(133)를 응축기로 작동시키고, 상기 제2열교환기(132)를 증발기로 작동시키고, 상기 제1열교환기(131)를 응축기로 작동시킬 수 있다.

따라서, 상기 외기열교환기(133)를 통해 히트펌프시스템(100) 및 드럼(10) 내부의 열을 제2열교환기(132)로 흡수하여 외기로 배출할 수 있다. 또한, 상기 제1열교환기(131)로 일정량의 열을 상기 드럼(10)에 공급할 수 있다.

다시말해, 본 발명 의류처리장치는 조절장치(200)를 통해 상기 외기열교환기(133)로 열을 흡수하여 적어도 어느 하나의 상기 순환열교환기(131,132)에 열을 방출하는 것과, 적어도 어느 하나의 상기 순환열교환기(131,132)에서 열을 흡수하여 상기 외기 열교환기(133)로 열을 방출하는 것을 조절할 수 있다.

즉, 본 발명 의류처리장치는 상기 조절장치(200)를 통해 상기 복수의 순환열교환기(131,132) 중 적어도 어느 하나에 냉매를 공급하여 응축기 또는 증발기로 작동시키거나, 상기 복수의 순환열교환기 중 적어도 어느 하나에 냉매의 공급을 차단하도록 조절하고, 상기 외기열교환기(133)가 열을 흡수하거나 방출하도록 조절할 수 있다.

예를들어, 본 발명 의류처리장치는 상기 조절장치(200)로 상기 드럼(10)의 온도 또는 상기 냉매의 압력 중 어느 하나가 기준값 이하이면 상기 외부 열교환기(133)에서 열을 흡수하여 상기 순환열교환기(131,132) 중 어느 하나에 공급하고, 상기 드럼(10)의 온도 또는 상기 냉매의 압력 중 어느 하나가 기준값 이상이면 상기 순환열교환기(131,132)에서 열을 흡수하여 상기 외기 열교환기(133)에 배출하도록 조절할 수 있다.

이때, 본 발명 의류처리장치는 상기 드럼(10)의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 냉매의 압력을 감지하는 감지센서를 포함할 수 있다.

본 발명 의류처리장치는 상기 온도센서와 감지센서에서 정보를 수신하거나, 상기 조절장치(200)의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

예를들어, 상기 순환열교환기(131,132)는 상기 순환덕트에 구비되는 제1열교환기(131)와, 제1열교환기에 이격되어 구비되는 제2열교환기(132)를 포함하고, 상기 조절장치(200)는 상기 제1열교환기(131)가 열을 흡수할 때는 상기 외기 열교환기(133)가 열을 방출하도록 구비되고, 상기 제1열교환기(131)가 열을 방출할 때는 상기 외기 열교환기(133)가 열을 흡수하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 조절장치는 상기 제2열교환기가 열을 방출하거나, 상기 제2열교환기에 상기 냉매가 유입되는 것을 차단하도록 구비될 수 있다.

이로써, 본 발명 의류처리장치는 상기 드럼(10) 내부로 과도한 열이 일방적으로 공급되는 것을 방지하고, 상기 드럼(10)에 열이 적체되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 상기 히트펌프시스템(100)을 흐르는 냉매의 압력을 조절할 수 있고, 상기 압축기(110)의 속도를 감소할 필요성을 제거할 수 있다.

이로써, 상기 압축기(110)가 가변압축기로 구비되지 않도록 하거나, 상기 압축기(110)의 구동속도를 조절하는 제어방법을 생략하는 편리성을 도모할 수 있다.

결과적으로, 본 발명 의류처리장치는 상기 히트펌프시스템(100)이 항상 공급된 열보다 과도한 열을 배출함으로써 발생하는 여러 단점을 해소할 수 있다.

상기 조절장치(200)가 상기 복수의 열교환기의 작동을 조절하는 구성 및 제어방법은 후술한다.

도5는 본 발명 의류처리장치에 상기 히트펌프시스템(100)이 구비되는 일실시예를 도시한 것이다.

도5(a)는 본 발명 의류처리장치의 구성을 도시한 사시도이다.

도5(a)를 참조하면, 본 발명 의류처리장치가 세탁장치로 구비되는 경우, 상기 드럼(10)을 회전가능하게 수용하며 물을 저장하는 터브(11)와, 상기 터브(11)의 물을 배수하는 배수부(12)를 더 포함할 수 있다.

상기 배수부(12)는 배수펌프와 배수관으로 구성될 수 있으며, 상기 터브(11)의 물을 배수해야 하므로 상기 터브(11)의 하부에 구비되는 것이 일반적이다.

따라서, 상기 히트펌프시스템(100)은 상기 터브(11)의 상부에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 히트펌프시스템(100)과 상기 터브(11)는 의류처리장치의 외관을 형성하는 캐비닛(1) 내부에 수용되어 구비될 수 있다.

상기 캐비닛(1)에는 상기 터브(11)의 투입구를 개폐하는 도어가 구비될 수도 있다.

상기 순환덕트(20)는 입구부가 상기 터브(11)의 배면에 구비되고, 출구부가 상기 터브(11)의 정면 또는 의류가 투입하는 투입구의 외주면에 구비되며, 상기 터브(11)의 외주면에 밀착되어 구비될 수 있다.

상기 배기덕트(30)는 상기 순환덕트(20)의 상부 또는 하부에 구비될 수 있고, 일례로 상기 캐비닛의 측면에 상기 배기덕트(30)의 입구부가 구비되고, 상기 캐비닛의 배면에 상기 배기덕트(30)의 출구부가 구비될 수 있다.

이는 상기 배기덕트(30)에서 토출되는 공기가 사용자에게 노출되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 배기덕트(30)는 상기 순환덕트(20)의 상부에 밀착되어 구비될 수 있다.

본 발명 의류처리장치는 상기 터브(11)에 물을 급수하는 급수부, 상기 드럼(10)을 회전시키는 구동부, 상기 터브(11)를 지지하거나 진동을 감쇄하는 지지부를 더 포함할 수 있다.

도5(b)는 상기 히트펌프시스템(100)을 상부면에서 바라본 것을 간략하게 도시한 회로도이다.

도5(b)를 참조하면, 상기 순환덕트(20)는 'ㄴ'자 형상으로 구비될 수 있고, 상기 배기덕트(30)도 상기 순환덕트(20)와 교차되는 'L'자 형상으로 구비될 수도 있다.

상기 순환덕트(20)와 상기 배기덕트(30) 내부에 구비되어 있는 복수의 열교환기(131,132,133)은 사방밸브(210)와 삼방밸브(220)를 포함하는 조절장치(200)에 의해 복잡한 배관으로 연결되어 구비될 수 있다.

상기 순환덕트(20)와 상기 배기덕트(30)의 일측에는 압축기(110)가 구비될 수 있다.

상기 순환덕트(20)에서 송풍팬(21)은 상기 순환덕트(20)에 출구부에 근접하여 구비될 수 있고, 상기 배기덕트(30)의 배기송풍팬(31)은 배기덕트(30)의 출구부에 근접하여 구비될 수 있다.

이는 압축기(110)를 구동시키거나, 송풍팬(21), 배기송풍팬(31)을 구동시키는 동력을 제공하는 제어부, 또는 전원부가 상기 압축기(110) 및 송풍팬(21), 배기송풍팬(31)과 근접시키기 위함으로 볼 수 있다.

도5는 본 발명 의류처리장치가 세탁기로 구비되었을 경우일 때의 히트펌프시스템(100)의 일실시예를 도시한 것이지만, 본 발명 의류처리장치가 건조기로 구비되는 경우에는 상기 히트펌프시스템(100)은 상기 드럼(10)의 하부에 구비될 수 있다. 건조기의 경우 배수부(12)가 구비되지 않기 때문이다.

이하에서는 도6과 도12을 참조하여, 본 발명 의류처리장치의 히트펌프시스템(100)과 조절장치(200)의 작동원리를 자세하게 설명한다.

도6 내지 도 8은 본 발명 의류처리장치의 일실시예를 도시한 것이다.

상기 조절장치(200)는 상기 압축기(110)에서 상기 냉매를 공급받는 제1연결부(211)와, 상기 제1열교환기(131)와 연통하는 제2연결부(212)와, 상기 외기 열교환기(133)와 연통하는 제3연결부(213)와, 상기 압축기(110)로 상기 냉매를 전달하는 제4연결부(214)를 포함하는 제1밸브(210)를 포함할 수 있다.

상기 제1밸브(210)는 사방밸브로 구비될 수 있다.

상기 제1연결부(211)는 압축기(110)와 직접적으로 연결되는 배관으로 연결되어 냉매를 상기 제1밸브(210) 내부로 공급할 수 있다.

상기 제2연결부(212)는 순환덕트(20)에 구비된 제1열교환기(131)의 일측에 연결되어 냉매를 상기 제1밸브(210)에서 상기 제1열교환기(131)로 전달하거나, 상기 제1열교환기(131)에서 제1밸브(210)로 냉매를 전달받도록 구비될 수 있다.

상기 제3연결부(213)는 외기덕트(30)에 구비된 외기열교환기(133)의 일측에 연결되어 냉매를 상기 제1밸브(210)에서 상기 외기열교환기(133)에 냉매를 전달하거나, 상기 외기열교환기(133)에서 상기 제1밸브(210)로 냉매를 전달받도록 구비될 수 있다.

상기 제4연결부(214)는 상기 제1밸브(210)에 유입된 냉매를 압축기(110)에 전달하도록 구비될 수 있다.

다시말해, 상기 제1연결부(211)와 상기 제4연결부(214)는 항상 냉매가 유입되거나 배출되는 방향이 동일하게 구비될 수 있다.

상기 제1밸브(210)는 내부에서 상기 제4연결부(214)가 상기 제2연결부(212)와 상기 제3연결부(213) 중 어느 하나와 선택적으로 연통 가능하도록 구비되는 제1전환부(215)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2연결부(212)와 상기 제3연결부(213)는 냉매가 흐르는 방향이 상기 제1전환부(215)에 의해 바뀔 수 있다.

상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 상기 제2연결부(212)를 연결하거나, 상기 제4연결부(214)와 상기 제3연결부(213)와 연결하도록 구비될 수 있다.

상기 제2연결부(212)와 상기 제3연결부(213)는 상기 제1전환부(215)와 연결되면 상기 제1연결부(211)에서 공급받은 압축기(110)에서 가열된 냉매를 전달받을 수 없다.

예를들어, 상기 제1전환부(215)가 상기 제2연결부(212)와 연결되면, 상기 제1연결부(211)에서 상기 제1밸브(210)로 공급된 냉매는 상기 제3연결부(213)로 배출될 것이며, 상기 제1전환부(215)가 상기 제3연결부(213)와 연결되면, 상기 제1연결부(211)에서 상기 제1밸브(210)로 공급된 냉매는 상기 제2연결부(212)로 배출될 것이다.

따라서, 상기 제1전환부(215)는 히트펌프시스템(100)에 흐르는 냉매의 흐름을 전환시킬 수 있다.

상기 조절장치(200)는 상기 팽창밸브(120)와 연통하는 제1연통부(221)와, 상기 제2열교환기(132)와 연통하는 제2연통부(222)와, 상기 외기 열교환기(133)와 연통하는 제3연통부(223)를 포함하는 제2밸브(220)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 조절장치(200)는 제1밸브(210)와 제2밸브(220)를 포함할 수 있다.

상기 제1연통부(221)는 항상 팽창밸브(220)와 연통되어 상기 팽창밸브(220)에서 냉매를 공급받거나, 상기 팽창밸브(220)로 냉매를 전달하도록 구비될 수 있다.

상기 제1연통부(221)의 방향은 상기 제1전환부(215)로 인해 결정될 수 있다.

상기 제2연통부(222)는 상기 제2열교환기(121)의 일측과 배관으로 연결되도록 구비될 수 있다.

상기 제2연통부(222)는 상기 제2열교환기(121)에서 냉매를 공급받거나, 상기 제2열교환기(121)로 냉매를 공급하도록 구비될 수 있다.

상기 제3연통부(223)는 상기 외기열교환기(131)의 타측과 배관으로 연결되어 구비될 수 있다.

이로써, 상기 제3연통부(223)는 냉매를 상기 외기열교환기(131)의 일측에 연결된 배관으로 냉매를 공급하여 제3연결부(213)에 냉매를 공급할 수 있고, 상기 제3연결부(213)에 공급된 냉매를 공급받을 수 있도록 구비될 수 있다.

한편, 상기 제2밸브(220)는 내부에서 상기 제1연통부(221)가 상기 제2연통부(222)와 상기 제3연통부(223) 중 어느 하나와 선택적으로 연통하도록 구비되는 제2전환부(225)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2전환부(225)는 도면상에서 상기 화살표 방향을 희거나 검게 변하게 하는 장치로 표현되었다.

상기 제2전환부(225)는 상기 팽창밸브(120)가 상기 제2열교환기(132)와 상기 외기열교환기(133)에 선택적으로 연통되도록 구비될 수 있다.

결과적으로, 상기 히트펌프시스템(100)은 상기 제1밸브(210)와, 상기 제2밸브(220)와, 상기 압축기(110)와, 상기 팽창밸브(120)와, 상기 순환열교환기(131,132)와, 상기 외기 열교환기(133)를 각각 연결하여 냉매가 흐르는 복수의 배관을 기본적으로 구비할 수 있다.

이때, 상기 배관은 상기 팽창밸브(120)와 상기 제1열교환기(131)를 연결하는 제1배관(I)과, 상기 제2열교환기(132)와 상기 외기 열교환기(133)가 연결되는 제2배관(II)을 포함할 수 있다.

즉, 상기 제1배관(I)과 상기 제2배관(II)이 구비되어야 상기 히트펌프시스템(100)이 의도한 방향으로 작동될 수 있다.

도6은 본 발명 의류처리장치의 건조행정 초기의 열교환기 및 냉매배관의 상태를 도시한 것이다.

도6을 참조하면, 상기 제1전환부(215)는 상기 제어부 등의 신호입력에 의해 상기 제4연결부(214)와 상기 제3연결부(213)를 연통시키며, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)과 상기 제3연통부(223)을 연통시킨다.

상기 제어부의 신호 입력에 의해 상기 압축기(110)가 구동되고, 상기 송풍팬(21)이 구동되고, 상기 외기송풍팬(31)이 구동되는 예열단계(S1)가 시작될 수 있다.

상기 예열단계(S1)에서는 가열된 기체상태의 냉매가 상기 제1연결부(211)로 전달된다. 상기 제1밸브(210)에 입력된 기체상태의 냉매는 상기 제2연결부(212)로 배출되어 상기 제1열교환기(131)에 전달되고 순환덕트(20)의 공기와 열교환한다.

이로써, 상기 순환덕트(20)의 공기는 가열되어 순환덕트(20) 및 드럼(10), 드럼 내부의 의류까지 모두 예열시킬 수 있다.

이후, 상기 제1열교환(131)를 통과한 냉매는 팽창밸브(120)에 유입되어 팽창 및 냉각되어 액체상태로 변한다. 상기 냉매는 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 지나 상기 외기 열교환기(133)에 유입된다.

상기 외기열교환기(133)는 외기덕트(30)를 유동하는 외기와 열교환하여 외기를 가열함과 동시에, 상기 외기에서 열을 흡수한다. 이때, 상기 외기열교환기(133)를 흐르는 냉매는 열을 흡수하여 기체상태로 상변화 할 수 있다.

상기 외기열교환기(133)를 통과한 냉매는 상기 제3연결부(213)를 통해 제1밸브(210)에 유입되고 상기 제1전환부(215)에 의해 상기 제4연결부(214)로 배출되어 다시 압축기(110)로 입력된다.

상기 압축기(110)는 냉매의 출입을 기준으로 출구부(111)와 입구부(112)가 고정되어 있을 수 있다.

결과적으로, 상기 외기 열교환기(133)는 증발기로 작용하여 외기의 열을 흡수하고, 상기 제1열교환기(131)는 응축기로 작용하여 열을 방출 할 수 있다.

따라서, 상기 제1열교환기(131)가 드럼(10) 내부의 공기를 가열하기 전에, 상기 순환덕트(20)로 유입된 공기가 냉각되지 않으므로 가열 효율을 극대화 할 수 있다.

또한, 상기 드럼(10)에서 열을 흡수하지 않고, 외기에서 열을 흡수하므로 상기 드럼(10)에 일방적으로 열을 공급하여 예열시간을 단축시킬 수 있다.

상기 예열단계(S1)는 상기 외기 열교환기(133)에서 열을 흡수하여 상기 순환열교환기(131)로 열을 공급한다고 볼 수 있다.

이론적으로는, 상기 외기 열교환기(133)에서 흡수한 열과 압축기를 구동시킨 열의 합이 상기 제1열교환기(131)에서 배출될 수 있을 것이다.

이때, 상기 제2열교환기(132)는 냉매가 공급되지 않으므로 열교환기로 작동하는 것이 중단될 수 있다.

한편, 상기 제2열교환기(132)와 상기 외기열교환기(131)를 연결하는 배관과, 상기 외기열교환기(131)와 상기 제3연통부(223)을 연결하는 배관은 합지관으로 구비될 수 있다.

상기 합지관에는 삼방밸브로 구비된 제3밸브(230)이 구비될 수 있다.

물론, 상기 제3밸브(230)가 구비되지 않아도 제2열교환기(132)과 연결된 상기 제2연통부(222)가 폐쇄되는 경우에는 상기 제2열교환기(132)로 냉매가 흐를 수 없으므로 외기열교환기(133)로 흐르는 냉매가 상기 제2열교환기(132)로 역류하는 경우는 없을 것이다.

도7은 상기 드럼(10)을 가열할 때, 상기 드럼(10)의 열을 외부로 배출시키는 것을 도시한 것이다.

상기 예열단계(S1)가 수행되거나, 상기 드럼(10)의 온도 또는 냉매의 압력이 기준치 이상 상승하면, 본 발명 의류처리장치는 상기 드럼(10)의 열의 일부를 외부로 배출시키는 열평형단계(S2)를 수행할 수 있다.

도7을 참조하면, 상기 조절장치(200)는 상기 제1전환부(215)와 상기 제2전환부(225)가 연통하는 부분을 전환하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부에서 상기 조절장치(200)에 신호를 전달하면, 상기 제1전환부(215)가 상기 제4연통부(214)와 상기 제2연통부(212)를 연통하도록 전환하고, 상기 제2전환부(225)가 상기 제1연통부(221)와 상기 제2연통부(222)와 연통하도록 전환될 수 있다.

상기 압축기(110)의 출구부에서 가열되어 제1밸브(210)에 유입된 냉매는 상기 제3연결부(213)로 배출될 수 있다.

이로써, 상기 외기열교환기(133)에 고온 기체 상태의 냉매가 유입될 수 있고, 상기 외기열교환기(133)는 외기 공기와 열교환할 수 있다. 이로써, 상기 외기 열교환기를 통과하는 냉매는 열을 외기로 방출하여 일정량 냉각될 수 있다.

이후, 상기 외기열교환기(133)를 통과한 냉매는 상기 제2열교환기(132)에 전달될 수 있고, 상기 제2열교환기(132)를 통과하면서 드럼(10) 내부의 공기와 열교환하여 열을 방출할 수 있다.

이로써, 상기 드럼(10) 내부의 공기는 가열되어 고온 건조한 공기로 다시 드럼(10)으로 유입될 수 있다.

한편, 상기 제2열교환기(132)를 통과한 냉매는 상기 제2밸브(220)를 지나 상기 제1연통부(221)를 통해 상기 팽창밸브(120)로 유입된다.

상기 팽창밸브(120)로 유입된 냉매는 팽창되어 저온의 액상냉매로 전환될 수 있다.

상기 냉매는 상기 제1열교환기(131)로 유입되어 상기 순환덕트(20)로 유입된 드럼 내부의 공기와 열교환하여 열을 흡수하게 되고, 상기 드럼(10)의 공기는 냉각 응축되어 함유된 수분을 배출할 수 있다. 이로써, 상기 드럼(10)의 공기는 제습될 수 있다.

이후, 상기 제1열교환기(131)를 통과한 냉매는 상기 제1연결부(211)를 통해 상기 제1밸브(210)로 유입된 후 상기 제4연결부(214)를 통해 상기 압축기(110)로 다시 유입될 수 있다.

결과적으로, 상기 제1열교환기(131)는 증발기로 전환되고, 상기 제2열교환기(132)와 상기 외기열교환기(133)가 응축기로 전환된다.

또한, 냉매가 히트펌프시스템(100)에서 흐르는 방향이 전환되거나, 반대가 될 수 있다.

이로써, 상기 드럼(10) 내부에 열이 적체되지 않고 외부로 빠져나갈 수 있고, 상기 드럼(10) 내부의 공기는 제1열교환기(131)에서 응축 및 제습되고, 상기 제2열교환기(132)에서 가열되어 고온건조상태로 전환할 수 있다.

이로써, 상기 드럼(10) 내부에 열평형상태가 이루어져 상기 드럼(10)에서 안정적으로 의류를 건조할 수 있고, 압축기(110)의 구동속도를 낮추거나 변화시킬 필요가 없을 수 있다.

또한, 상기 외기 열교환기(133)로 열을 방출하여도, 히트펌프의 특성상 증발기(131)에서 흡수된 열보다 응축기(132)에서 배출되는 열이 크기 때문에 열평형상태가 되거나, 상기 드럼(10)에 열이 적체되는 비율이 크게 감소할 수 있다.

또한, 상기 외기열교환기(133)로 배출된 열은 난방으로 사용되거나, 급수관에 부착되어 급수되는 물을 가열하는 열원으로 사용될 수도 있다.

상기 열평형단계(S2)에서는 압축기(110)에서 배출된 냉매의 열을 바로 외기로 배출함으로써 열을 신속하게 배출할 수 있다.

도8은 건조행정이 완료되었을 드럼 내부를 냉각하는 것을 도시한 것이다.

본 발명 의류처리장치는 의류를 건조하는 것이 완료되면 상기 드럼(10) 내부를 냉각하는 냉각단계(S3)를 수행할 수 있다.

상기 냉각단계(S3)에서는 상기 열평형가열단계(S2)의 조절장치(200) 상태에서, 상기 제2밸브(220)에서 제2전환부(225)만 위치를 전환하도록 제어될 수 있다.

즉, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 연통하도록 구비될 수 있다. 이로써, 상기 외기덕트(30)에 구비된 외기열교환기(133)를 통과한 냉매는 바로 제3연통부(233)를 통과하여 팽창밸브(120)에 유입될 수 있다.

상기 팽창밸브(120)에서 팽창되어 냉각된 액체는 상기 제1열교환기(131)를 통과하여 열을 흡수하고 상기 제1밸브(210)로 진입할 수 있다.

다시말해, 상기 외기열교환기(133)는 응축기로 작동하고, 상기 제1열교환기(131)는 증발기로 작용할 수 있다.

이로써, 상기 순환덕트(20)를 유동하는 드럼(10) 내부의 공기에서 열을 흡수하여, 상기 외기덕트(30)에 흐르는 외기에 배출할 수 있다.

이로써, 상기 드럼(10) 내부의 열이 일방적으로 상기 드럼(10)의 외부로 배출될 수 있고, 상기 드럼(10), 순환덕트(20), 의류가 모두 냉각될 수 있다.

따라서, 사용자가 건조행정이 완료된 직후 도어를 개방하여 의류를 인출하여도 열기에 노출되지 않아 화상 등의 안전사고를 방지할 수 있다.

전술한 조절장치(200) 중 제1밸브(210)는 외기 열교환기(133)와 상기 순환열교환기(131,132)에 흐르는 냉매의 흐름을 전환하는 역할을 수행하며, 상기 제2밸브(220)는 상기 순환열교환기(131,132) 중 하나의 열교환기의 냉매공급을 차단하는 역할을 수행한다고 볼 수 있다.

즉, 상기 조절장치(200)는 열교환기를 응축기 또는 증발기로 작동하는 것을 전환시키는 제1밸브(210)와, 상기 열교환기를 작동시키거나 작동을 정지시키는 제2밸브(220)를 포함한다고 볼 수 있다.

도9 내지 도12는 본 발명 의류처리장치의 다른 실시예를 도시한 것이다. 전술한 실시예와 다른 구성을 중심으로 설명하며, 설명하지 않는 부분은 전술한 실시예와 동일하도록 구비될 수 있다.

본 발명 의류처리장치의 다른실시예는 상기 순환덕트와 상기 외기덕트를 서로 연통하도록 적어도 하나 이상 구비되는 연통관(40)과, 상기 연통관(40) 마다 구비되어 상기 연통관을 개폐하는 개폐부(50)를 더 포함할 수 있다.

본 발명 의류처리장치는 상기 순환덕트(20)와 상기 외기덕트(30)를 연통할 수 있도록 구비될 수 있다.

이로써, 상기 외기덕트(30)에 구비되는 외기열교환기(133)를 직접적으로 상기 드럼(10)의 공기를 가열 또는 냉각하는데 사용하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 순환덕트(20)의 공기를 상기 외기덕트(30)에 전달할 수 있고, 상기 외기덕트(30)의 공기를 상기 순환덕트(20)로 주입시킬 수도 있다.

상기 연통관(40)은 덕트 또는 호스, 파이프의 형상으로 구비될 수 있고, 상기 개폐부(50)는 상기 연통관(40)을 개폐할 수 있는 댐퍼로 구성될 수 있다.

상기 연통관(40)은 상기 외기 열교환기(133)의 일측에 구비되는 상기 외기덕트(30)와 상기 순환덕트(20)를 연통하는 제1연통관(41)와, 상기 외기 열교환기(133)의 타측에 구비되는 상기 외기덕트(30)와 상기 순환덕트(20)를 연통하는 제2연통관(42)를 포함할 수 있다.

이는 상기 제1연통관(41)과 상기 제2연통관(42)을 통해 상기 순환덕트(20)의 공기를 상기 외기열교환기(133)가 구비된 상기 외기덕트(30)의 일부에 흐르게 한 후, 상기 순환덕트(20)로 다시 회수하기 위함이다. 또한, 상기 순환덕트(20) 내부의 열이나 공기, 수분을 외부에 노출시키지 않아 의류처리장치의 다른 부품을 손상시키지 않고, 상기 드럼(10) 내부의 열손실을 최소화 할 수도 있다.

다시말해, 상기 제1연통관(41)은 상기 제2연통관(42)보다 상기 순환덕트(20)의 입구(20a)에 더 가깝게 구비되고, 상기 제1열교환기(131)는 상기 제2연통관(42)에서 상기 순환덕트(20)의 출구(20b) 방향에 구비될 수 있다.

이로써, 본 발명 의류처리장치는 상기 외기열교환기(133)를 상기 드럼(10) 내부의 공기를 가열하거나 냉각하는 데 사용할 수 있다.

상기 개폐부(50)는 상기 순환덕트(20)에서 제1연통관(41)을 개폐하는 제1순환개폐부(51a)와, 상기 외기덕트(30)에서 제1연통관(41)을 개폐하는 제1외기개폐부(51b)를 포함하고, 상기 순환덕트(20)에서 제2연통관(42)을 개폐하는 제2순환개폐부(52a)와, 상기 외기덕트에서 제2연통관(42)을 개폐하는 제2회기개폐부(52b)를 포함할 수 있다. (도10 참조)

도9를 참조하면, 본 발명 의류처리장치의 다른 실시예도 예열단계(s1)를 수행할 수 있다.

즉, 상기 연통관(40)이 모두 상기 개폐부(50)에 폐쇄되어 있어 상기 순환덕트(20)와 상기 외기덕트(30)가 유로상 분리되어 구비될 수 있다.

상기 도6에 도시된 예열단계(s1)와 같이, 본 발명 의류처리장치의 다른실시예도 상기 제1전환부(215)가 상기 제4연결부(214)와 상기 제3연결부(213)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)가 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)을 연통할 수 있다.

이로써, 상기 외기 열교환기(133)를 증발기로 작동시키고, 상기 제1열교환기(131)를 응축기로 작동시켜 상기 드럼(10)에 일방적으로 열을 공급할 수 있다.

다시말해, 상기 조절장치(200)가 외기의 열을 흡수하여 상기 드럼(10)에 열을 공급할 수 있다.

또한, 도11과 도12를 참조하면, 본 발명 의류처리장치의 다른 실시예도 열평형단계(s2)와 냉각단계(s3)를 동일하게 수행할 수 있다.

그러나, 본 발명 의류처리장치의 다른실시예는 열평형단계(s2) 이전에 하나의 증발기로 순환덕트를 통과하는 드럼(10) 내부 공기의 열을 흡수하고, 하나의 응축기로 순환덕트를 통과하는 드럼(10) 내부의 공기로 열을 방출할 수 있다.

다시말해, 하나의 증발기로써 드럼(10)에서 토출된 공기를 냉각하여 수분을 응축시켜 제습하고, 하나의 응축기로서 냉각된 공기를 즉시 가열하여 고온건조한 열풍을 생성하여 상기 드럼(10)에 공급할 수 있다.

다시말해, 상기 예열단계(s1)에서는 드럼(10) 내부의 공기를 가열하여 습도를 낮추어 의류를 건조할 수 있다. 그러나, 상기 예열단계(s1)에서는 증발기가 외기덕트(30)에 구비되어 드럼(10) 내부의 공기에 함유된 수증기를 응축할 수 없다는 단점이 있다.

또한, 열평형단계(s2)는 상기 드럼(10) 내부의 공기를 가열함과 동시에 상기 드럼(10)의 열을 외부로 배출하여 열이 적체되는 것을 방지할 수 있다.

그러나, 상기 열평형단계(s2)에서 드럼(10)의 열을 배출함으로써 예열단계의 종료 후, 일정시간동안 드럼(10) 내부의 온도를 신속히 상승시키는데 불리할 수 있다.

따라서, 본 발명 의류처리장치의 다른실시예는 제1연통관(41)과 제2연통관(42)와, 이를 개폐할 수 있는 개폐부(50)를 구비하여, 하나의 응축기와 하나의 증발기로 상기 드럼(10) 내부의 공기를 제습하고 가열하는 정상 가열단계(s2-1)를 더 수행할 수 있다.

상기 정상가열단계(s2-1)는 상기 예열단계(s2)가 종료되거나, 상기 드럼(10) 내부의 온도가 상승하였으나 절대 습도가 높다고 판단되는 경우에 제어부가 이를 감지하여 수행될 수 있다.

상기 정상가열단계(s2-1)에서는 상기 제1연통관(41)고 상기 제2연통관(42)이 모두 개방될 수 있다.

이로써, 상기 순환덕트(20)에서 토출되는 공기는 제1연통관(41)을 통해 상기 외기덕트(30)로 유입되어 제3열교환기(133)에서 냉각되어 응축되면서 제습되고, 다시 상기 제2연통관(42)을 통해 순환덕트(20)로 공급되어 상기 제1열교환기(131)에서 가열되어 고온건조한 열풍으로 변할 수 있다.

이때, 상기 제1외기개폐부(51b)는 개방되면 상기 외기덕트(20)의 출구부를 폐쇄하고, 상기 제2외기개폐부(52b)는 개방되면 상기 외기덕트(20)의 입구부를 폐쇄할 수 있다.

이후, 상기 제어부(200)가 상기 드럼(10)의 온도가 기준값 이상으로 상승하였거나, 상기 냉매의 압력이 기준값 이상으로 상승하였거나, 상기 정상가열단계(s2)가 일정시간 이상 지속되었다고 판단하는 것 중 어느 하나에 해당하면, 상기 열평형가열단계(s2-1)를 수행할 수 있다.(도11 참조).

본 발명 의류처리장치의 다른 실시예는 상기 일실시예와 상기 정상가열단계(s2-1)를 제외하면 동일하게 수행될 수 있다.

다시말해, 상기 예열단계(s1)와, 상기 열평형가열단계(s2-1)와 상기 냉각단계(s3)는 상기 연통부(40)가 모두 폐쇄된 것 외에는 상기 전술한 일실시예와 동일하게 수행될 수 있다.

다시말해, 상기 히트펌프시스템이 작동하기 시작하면, 본 발명 의류처리장치의 다른실시예는 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 제3연결부(213)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 연통하여, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 응축기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기(133)는 증발기로 작동시키며, 상기 제2열교환기(132)는 작동을 중단시켜 외기의 열을 흡수하여 상기 드럼에 열을 공급하는 예열단계(s1)를 수행할 수 있다.(도9 참조)

또한, 본 발명 의류처리장치의 다른실시예는, 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 제3연결부(213)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 연통하며, 상기 제1연통관(41)와 상기 제2연통관(42)은 모두 개방되어, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 응축기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기(132)는 증발기로 작동시키며, 상기 제2열교환기(132)는 작동을 중단시켜 상기 순환덕트(20)에 유입된 공기를 냉각시켜 제습한 뒤, 다시 가열하여 상기 드럼(10)에 공급하는 정상가열단계(s2-1)를 수행할 수 있다.(도10 참조)

또한, 본 발명 의류처리장치의 다른실시예는 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 제2연결부(212)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제2연통부(222)를 연통하여, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 증발기로 작동시키고, 상기 제2열교환기(132)와 상기 외기 열교환기(133)는 모두 응축기로 작동시켜 상기 드럼의 공기를 응축하여 제습하고 상기 드럼을 다시 가열하되 상기 드럼 및 상기 냉매의 열의 일부를 외기로 배출하는 열평형가열단계(s2-1)를 수행할 수 있다. (도11 참조)

또한, 본 발명 의류처리장치의 다른실시예는 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 상기 제2연결부(212)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 연통하여, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 증발기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기(133)는 응축기로 작동시키며, 상기 제2열교환기는 작동을 중단하여 상기 드럼 내부를 냉각하는 냉각단계(s3)을 수행할 수 있다.(도12 참조)

이로써, 본발명 의류처리장치의 다른실시예는 예열단계(s1)와, 정상가열단계(s2-1)와, 열평형가열단계(s2)와, 냉각단계(s3)를 모두 수행할 수 있다.

도13은 본 발명 의류처리장치의 일실시예의 제어방법을 도시한 것이며, 도14는 본 발명 의류처리장치의 다른실시예의 제어방법을 도시한 것이다.

도13을 참조하면, 상기 히트펌프시스템이 작동하기 시작하면, 본 발명 의류처리장치는 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 제3연결부(213)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 연통하여, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 응축기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기(133)는 증발기로 작동시키며, 상기 제2열교환기(132)는 작동을 중단시켜 외기의 열을 흡수하여 상기 드럼에 열을 공급하는 예열단계(s1)를 수행할 수 있다.(도6참조)

상기 예열단계(s1)가 일정시간 경과하거나, 상기 드럼(10)의 온도가 기준치가 되거나, 상기 냉매의 압력이 기준값이 되는 것을 상기 제어부가 인지하면, 본 발명 의류처리장치는 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 제2연결부(212)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제2연통부(222)를 연통하여, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 증발기로 작동시키고, 상기 제2열교환기(132)와 상기 외기 열교환기(133)는 모두 응축기로 작동시켜 상기 드럼의 공기를 응축하여 제습하고 상기 드럼을 다시 가열하되 상기 드럼 및 상기 냉매의 열의 일부를 외기로 배출하는 열평형가열단계(s2-1)를 수행할 수 있다. (도7 참조)

이때, 상기 드럼의 온도의 기준치 및 상기 냉매의 기준치는 의류가 열풍에 의해 손상되기 시작하기 전의 온도 및 냉매의 압력과 상기 드럼 내부의 공기가 증발기에 의해 응축되지 않을 때의 온도 및 냉매의 압력에 해당할 수 있다.

상기 의류의 건조가 마무리되면, 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 상기 제2연결부(212)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 연통하여, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 증발기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기(133)는 응축기로 작동시키며, 상기 제2열교환기는 작동을 중단하여 상기 드럼 내부를 냉각하는 냉각단계(s3)을 수행할 수 있다.(도8 참조)

상기 의류의 건조의 마무리는 드럼(10) 또는 순환덕트(20)에 설치된 습도센서를 통해 내부 습도가 기준값 이하로 감소한 것을 기준으로 판단될 수 있고, 기설정된 시간이 경과하였을 때를 기준으로 판단될 수 있다.

도14를 참조하면, 본 발명 의류처리장치는 상기 히트펌프시스템이 작동하기 시작하면, 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 제3연결부(213)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 연통하여, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 응축기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기(133)는 증발기로 작동시키며, 상기 제2열교환기(132)는 작동을 중단시켜 외기의 열을 흡수하여 상기 드럼에 열을 공급하는 예열단계(s1)를 수행할 수 있다.(도9 참조)

상기 예열단계(s1)가 일정시간 경과하거나, 상기 드럼(10)의 온도가 기준치가 되거나, 상기 냉매의 압력이 기준값이 되는 것을 상기 제어부가 인지하면, 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 제3연결부(213)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 연통하며, 상기 제1연통관(41)와 상기 제2연통관(42)은 모두 개방되어, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 응축기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기(132)는 증발기로 작동시키며, 상기 제2열교환기(132)는 작동을 중단시켜 상기 순환덕트(20)에 유입된 공기를 냉각시켜 제습한 뒤, 다시 가열하여 상기 드럼(10)에 공급하는 정상가열단계(s2-1)를 수행할 수 있다.(도10 참조)

이때, 상기 예열단계의 지속시간이나 온도 및 압력의 기준치는 전술한 실시예 보다 더 작게 구비될 수 있다.

예를들어, 상기 응축기에서 토출되는 열이 상기 증발기에서 흡수되는 열을 충분히 보상할 수 있을 시점의 드럼(10)의 온도 또는 냉매의 압력일 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치는 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 제2연결부(212)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제2연통부(222)를 연통하여, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 증발기로 작동시키고, 상기 제2열교환기(132)와 상기 외기 열교환기(133)는 모두 응축기로 작동시켜 상기 드럼의 공기를 응축하여 제습하고 상기 드럼을 다시 가열하되 상기 드럼 및 상기 냉매의 열의 일부를 외기로 배출하는 열평형가열단계(s2-1)를 수행할 수 있다. (도11 참조)

또한, 본 발명 의류처리장치의 다른실시예는 상기 제1전환부(215)는 상기 제4연결부(214)와 상기 제2연결부(212)를 연통하고, 상기 제2전환부(225)는 상기 제1연통부(221)와 상기 제3연통부(223)를 연통하여, 상기 조절장치(200)가 상기 제1열교환기(131)는 증발기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기(133)는 응축기로 작동시키며, 상기 제2열교환기는 작동을 중단하여 상기 드럼 내부를 냉각하는 냉각단계(s3)을 수행할 수 있다.(도12 참조)

이로써, 본 발명은 의류처리장치는 건조행정 초기 과정에서 드럼(10), 순환덕트(20) 및 의류를 신속하게 예열할 수 있다. 본 발명은 의류처리장치는 건조행정에서 히트펌프시스템에 신속한 열을 공급할 수 있고 냉매의 압력을 신속하게 상승시킬 수 있어 가열성능이 우수해질 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치는 건조행정에서 드럼(10) 외부의 열을 흡수하여 드럼 내부로 일방적으로 공급할 수 있는 의류처리장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명 의류처리장치는 건조행정에서 드럼 내부나 냉매의 열을 외부로 선택적으로 배출할 수 있어 드럼(10)에 열이 적체, 축적되거나 냉매 압력이 비정상적으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명 의류처리장치는 복수의 열교환기를 응축기, 증발기로 작동시키거나, 작동을 선택적으로 중단하도록 조절할 수 있다.

본 발명은 순환덕트와 외기덕트를 선택적으로 연통시킬 수 있는 연통관으로 복수의 열교환기를 효율적으로 사용할 수 있다.

본 발명은 건조행정이 종료된 후, 의류 및 드럼, 순환덕트를 냉각하여 사용자가 열기에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10 드럼 11 터브 12 배수부
20 순환덕트 21 송풍팬
30 외기덕트
40 연통관 41 제1연통관 42 제2연통관
50 차단부재 51 제1차단부재 52 제2차단부재
100 히트펌프 시스템
110 압축기 111 토출구 112 흡입구
120 팽창밸브 121 드라이어
130 열교환기 131 제1열교환기 132 제2열교환기 133 제3열교환기
200 조절장치
210 제1밸브 211 제1연결부 212 제2연결부 213 제3연결부 214 제4연결부 215 제1전환부
220 제2밸브 221 제1연통부 222 제2연통부 223 제3연통부 225 제2전환부
230 제3밸브

Claims (21)

1. 의류가 수용되는 드럼;
   상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 일방향으로 순환시키는 순환덕트;
   상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기를 일방향으로 이동시키는 외기덕트;
   상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고,
   상기 히트펌프시스템은
   냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와,
   상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와,
   상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 순환열교환기와,
   상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기열교환기를 포함하고,
   상기 외기열교환기로 열을 흡수하여 적어도 어느 하나의 상기 순환열교환기에 열을 방출하는 것과, 적어도 어느 하나의 상기 순환열교환기에서 열을 흡수하여 상기 외기 열교환기로 열을 방출하는 것을 조절하는 조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 조절장치는
   상기 순환열교환기와 상기 외기열교환기를 통과하는 상기 냉매의 방향을 전환하거나,
   상기 순환열교환기와 상기 외기열교환기 중 적어도 어느 하나에 상기 냉매가 유입되는 것을 차단하는 적어도 하나 이상의 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 순환열교환기는
   상기 순환덕트에 구비되는 제1열교환기와, 제1열교환기와 이격되어 구비되는 제2열교환기를 포함하고,
   상기 조절장치는
   상기 제1열교환기가 열을 흡수할 때는 상기 외기 열교환기가 열을 방출하도록 구비되고,
   상기 제1열교환기가 열을 방출할 때는 상기 외기 열교환기가 열을 흡수하도록 구비되는 것을 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 조절장치는
   상기 제2열교환기가 열을 방출하거나, 상기 제2열교환기에 상기 냉매가 유입되는 것을 차단하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 조절장치는
   상기 압축기에서 상기 냉매를 공급받는 제1연결부와, 상기 제1열교환기와 연통하는 제2연결부와,상기 외기 열교환기와 연통하는 제3연결부와, 상기 압축기로 상기 냉매를 전달하는 제4연결부를 포함하는 제1밸브;
   상기 팽창밸브와 연통하는 제1연통부와, 상기 제2열교환기와 연통하는 제2연통부와, 상기 외기 열교환기와 연통하는 제3연통부를 포함하는 제2밸브;
   상기 제1밸브는 내부에서 상기 제4연결부가 상기 제2연결부와 상기 제3연결부 중 어느 하나와 선택적으로 연통 가능하도록 구비되는 제1전환부를 더 포함하고,
   상기 제2밸브는 내부에서 상기 제1연통부가 상기 제2연통부와 상기 제3연통부 중 어느 하나와 선택적으로 연통하도록 구비되는 제2전환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 히트펌프시스템은
   상기 제1밸브와, 상기 제2밸브와, 상기 압축기와, 상기 팽창밸브와, 상기 순환열교환기와, 상기 외기 열교환기를 각각 연결하여 냉매가 흐르는 복수의 배관을 포함하고,
   상기 배관은
   상기 팽창밸브와 상기 제1열교환기를 연결하는 제1배관과, 상기 제2열교환기와 상기 외기 열교환기가 연결되는 제2배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2열교환기와 상기 외기 열교환기가 선택적으로 연통하도록 상기 제2배관에 구비되는 제3밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
8. 제3항에 있어서,
   상기 순환덕트와 상기 외기덕트를 서로 연통하도록 적어도 하나 이상 구비되는 연통관과,
   상기 연통관 마다 구비되어 상기 연통관을 개폐하는 개폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 연통관은
   상기 외기 열교환기의 일측에 구비되는 상기 외기덕트와 상기 순환덕트를 연통하는 제1연통관와,
   상기 외기 열교환기의 타측에 구비되는 상기 외기덕트와 상기 순환덕트를 연통하는 제2연통관를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1연통관은 상기 제2연통관보다 상기 순환덕트의 입구에 더 가깝게 구비되고,
    상기 제1열교환기는 상기 제2연통관에서 상기 순환덕트의 출구 방향에 구비되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
11. 제5항에 있어서,
    상기 히트펌프시스템이 작동하기 시작하면,
    상기 제1전환부는 상기 제4연결부와 제3연결부를 연통하고,
    상기 제2전환부는 상기 제1연통부와 상기 제3연통부를 연통하여,
    상기 조절장치가 상기 제1열교환기는 응축기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기는 증발기로 작동시키며, 상기 제2열교환기는 작동을 중단시켜 외기의 열을 흡수하여 상기 드럼에 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
12. 제5항에 있어서,
    상기 제1전환부는 상기 제4연결부와 제2연결부를 연통하고,
    상기 제2전환부는 상기 제1연통부와 상기 제2연통부를 연통하여
    상기 조절장치가 상기 제1열교환기는 증발기로 작동시키고, 상기 제2열교환기와 상기 외기 열교환기는 모두 응축기로 작동시켜 상기 드럼의 공기를 응축하여 제습하고 상기 드럼을 다시 가열하되 상기 드럼 및 상기 냉매의 열의 일부를 외기로 배출하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
13. 제5항에 있어서,
    상기 제1전환부는 상기 제4연결부와 상기 제2연결부를 연통하고,
    상기 제2전환부는 상기 제1연통부와 상기 제3연통부를 연통하여
    상기 조절장치가 상기 제1열교환기는 증발기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기는 응축기로 작동시키며, 상기 제2열교환기는 작동을 중단하여 상기 드럼 내부를 냉각하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
14. 제9항에 있어서,
    상기 조절장치는
    상기 압축기에서 상기 냉매를 전달받는 제1연결부와, 상기 제1열교환기와 연통하는 제2연결부와,상기 외기 열교환기와 연통하는 제3연결부와, 상기 압축기에 상기 냉매를 전달하는 제4연결부를 포함하는 제1밸브;
    상기 팽창밸브와 연통하는 제1연통부와, 상기 제2열교환기와 연통하는 제2연통부와, 상기 외기 열교환기와 연통하는 제3연통부를 포함하는 제2밸브를 포함하고,
    상기 제1밸브는 내부에서 상기 제4연결부가 상기 제2연결부와 상기 제3연결부 중 어느 하나와 선택적으로 연통 가능하도록 구비되는 제1전환부를 더 포함하고,
    상기 제2밸브는 내부에서 상기 제1연통부가 상기 제2연통부와 상기 제3연통부 중 어느 하나와 선택적으로 연통하도록 구비되는 제2전환부를 더 포함하고,
    상기 제1전환부는 상기 제4연결부와 제3연결부를 연통하고,
    상기 제2전환부는 상기 제1연통부와 상기 제3연통부를 연통하며,
    상기 제1연통관와 상기 제2연통관은 모두 개방되어,
    상기 조절장치가 상기 제1열교환기는 응축기로 작동시키고, 상기 외기 열교환기는 증발기로 작동시키며, 상기 제2열교환기는 작동을 중단시켜 상기 순환덕트에 유입된 공기를 냉각시켜 제습한 뒤, 다시 가열하여 상기 드럼에 공급하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
15. 의류가 수용되는 드럼, 상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 일방향으로 순환시키는 순환덕트, 상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기를 일방향으로 이동시키는 외기덕트, 상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고, 상기 히트펌프시스템은 냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와, 상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와, 상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 순환열교환기와, 상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기열교환기를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서,
    상기 외기 열교환기에서 열을 흡수하여 상기 순환열교환기로 열을 공급하는 예열단계;
    상기 순환 열교환기 중 어느 하나에서 열을 흡수하여 상기 외기 열교환기로 열을 배출하는 평형가열단계;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 순환열교환기 중 어느 하나에서 열을 흡수하고, 상기 순환열교환기 중 나머지는 열교환기로 작동하는 것이 중단되며, 상기 외기 열교환기로 열을 배출하는 냉각단계를 더 포함하는 의류처리장치의 제어방법.
17. 제15항에 있어서,
    상기 의류처리장치는 상기 순환덕트와 상기 외기덕트를 연통하는 연통관과 상기 연통관을 개폐하는 개폐부를 더 포함하고,
    상기 연통관은 제1연통관과 제2연통관를 더 포함하고,
    상기 예열단계가 종료되면 상기 제1연통관과 상기 제2연통관이 개방되어 상기 순환덕트와 상기 외기덕트를 연통하는 정상가열단계를 더 포함하는 의류처리장치의 제어방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 평형가열단계는 상기 제1연통관과 상기 제2연통관이 모두 개폐부에 의해 폐쇄된 상태인 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
19. 의류가 수용되는 드럼;
    상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 순환시키는 순환덕트;
    상기 순환덕트의 공기를 일방향으로 이동시키는 송풍팬;
    상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기가 통과하는 외기덕트;
    상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고,
    상기 히트펌프시스템은
    냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와,
    상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와,
    상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 복수의 순환열교환기와,
    상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기 열교환기를 포함하고,
    상기 복수의 순환열교환기 중 적어도 어느 하나에 냉매를 공급하여 응축기 또는 증발기로 작동시키거나, 상기 복수의 순환열교환기 중 적어도 어느 하나에 냉매의 공급을 차단하도록 조절하고, 상기 외기 열교환기는 열을 흡수하거나 방출하도록 조절하는 조절장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
20. 의류가 수용되는 드럼;
    상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 순환시키는 순환덕트;
    상기 순환덕트의 공기를 일방향으로 이동시키는 송풍팬;
    상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기가 통과하는 외기덕트;
    상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고,
    상기 히트펌프시스템은
    냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와,
    상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와,
    상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 복수의 순환열교환기와,
    상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기 열교환기를 포함하고,
    상기 드럼의 온도 또는 상기 냉매의 압력 중 어느 하나가 기준값 이하이면 상기 외기 열교환기에서 열을 흡수하여 상기 순환열교환기 중 어느 하나에 공급하고,
    상기 드럼의 온도 또는 상기 냉매의 압력 중 어느 하나가 기준값 이상이면 상기 순환열교환기에서 열을 흡수하여 상기 외기 열교환기에 배출할 수 있는 조절장치를 포함하는 의류처리장치.
21. 의류가 수용되는 드럼;
    상기 드럼의 외부에 구비되어 상기 드럼의 공기를 순환시키는 순환덕트;
    상기 순환덕트의 공기를 일방향으로 이동시키는 송풍팬;
    상기 순환덕트와 별도로 구비되어 상기 드럼 외부의 공기가 통과하는 외기덕트;
    상기 드럼의 공기를 가열하는 히트펌프시스템을 포함하고,
    상기 히트펌프시스템은
    냉매를 압축시켜 가열하는 압축기와,
    상기 냉매를 팽창시켜 냉각하는 팽창밸브와,
    상기 순환덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 복수의 순환열교환기와,
    상기 외기덕트에 구비되어 열을 흡수 또는 방출 가능하도록 구비되는 외기 열교환기를 포함하고,
    상기 순환열교환기와 상기 외기 열교환기에 흐르는 냉매의 방향을 전환시키거나, 상기 순환열교환기와 상기 외기 열교환기중 어느 하나에 냉매의 공급을 차단할 수 있는 조절장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
    

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