KR20180106294A

KR20180106294A - 의류처리장치의 제어방법

Info

Publication number: KR20180106294A
Application number: KR1020170034393A
Authority: KR
Inventors: 김현중; 한인재
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2018-10-01
Also published as: US10544542B2; US20180266043A1; KR102364677B1; EP3378986A1; EP3378986B1

Abstract

본 발명은 전자 팽창밸브 제어를 통한 과열도 변경으로 열교환 효율이 높은 의류처리장치의 제어방법에 관한 것으로서, 팽창밸브가 구비된 히트펌프를 작동시켜 의류의 건조를 수행하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서, 상호 열교환하도록 증발기를 통과하는 냉매와 공기의 온도를 각각 측정하는 측정단계, 측정된 냉매의 온도와 공기의 온도의 차이를 미리 설정한 기준온도와 비교하는 비교단계 및 비교단계의 결과에 따라 팽창밸브의 개도를 조절하는 조절단계를 포함하는 의류처리장치의 제어방법을 제공한다.

Description

의류처리장치의 제어방법 {Control Method for Laundry Treating Apparatus}

본 발명은 히트펌프가 구비된 의류처리장치의 제어방법에 관한 것이다.

건조를 위한 의류처리장치는 의류나 신발 등의 세탁, 건조 또는 세탁이나 건조 모두를 수행할 수 있는 장치를 말한다. 의류처리장치는 일반적으로 세탁이나 건조 기능 중 하나만을 수행하거나, 세탁이나 건조를 모두 수행할 수 있다.

이러한 건조를 위한 의류처리장치는 배기식과 응축식으로 구분된다. 배기식은 외기를 유입시켜 히터로 가열한 다음 가열된 공기를 건조 대상물을 수납한 수용부 내부에 공급하여 건조 대상물을 건조시킨 후, 건조에 사용된 외기가 다시 외부로 배기되는 방식이다. 응축식은 가열 공기를 수용부에 공급하고 수분을 함유하게 된 공기는 증발기를 통과하면서 수분이 제거되고 응축기를 통과하면서 가열되어 다시 수용부 내부로 공급되는 방식으로서, 공기를 순환시키기 위한 순환 유로가 형성된다.

한편, 이러한 응축식 의류처리장치는 증발기와 응축기가 순환유로 상에 함께 설치되므로 건조가 진행되는 과정에서 냉매의 온도 및 압력이 지속적으로 상승하게 된다.

즉, 고온의 공기가 응축기를 지나게 됨으로써, 냉매가 충분히 냉각되지 못한 상태에서 증발기로 유입되고, 증발기에서는 냉매가 다시 열을 흡수하게 되므로, 건조행정이 진행될수록 냉매의 온도는 지속적으로 상승하게 된다.

의류의 건조가 진행될수록 냉매의 온도가 지속적으로 상승하게 되면, 증발기를 지나는 공기 온도와 냉매의 온도 차이가 감소하게 되므로 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 전자 팽창밸브 제어를 통한 과열도 변경으로 열교환 효율이 높은 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은 열교환 효율을 상승시켜 건조에 소요되는 시간과 에너지를 감소시키는 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 팽창밸브가 구비된 히트펌프를 작동시켜 의류의 건조를 수행하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서, 상호 열교환하도록 증발기를 통과하는 냉매와 공기의 온도를 각각 측정하는 측정단계; 상기 측정된 냉매의 온도와 공기의 온도의 차이를 미리 설정한 기준온도와 비교하는 비교단계; 및 상기 비교단계의 결과에 따라 상기 팽창밸브의 개도를 조절하는 조절단계;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법을 제공한다.

상기 측정단계는 상호 열교환을 하기 전의 냉매와 공기의 온도를 측정할 수 있다.

상기 측정단계는 상기 증발기를 통과하는 냉매관의 입구 측의 냉매온도와 상기 증발기가 구비되는 덕트의 상류 측의 공기온도를 측정할 수 있다.

상기 조절단계는 상기 비교단계에서 상기 측정된 냉매의 온도와 공기의 온도의 차이가 상기 기준온도보다 작은 것으로 판단되면, 상기 팽창밸브의 개도를 감소시킬 수 있다.

상기 조절단계 이후 수행되며, 건조시간의 경과에 따라 상기 팽창밸브의 개도를 추가로 조절하는 추가조절단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 추가조절단계는 상기 팽창밸브의 개도를 적어도 한 번 조절할 수 있다.

상기 추가조절단계는 미리 설정한 시간 간격이 경과할 때마다 상기 팽창밸브의 개도를 조절할 수 있다.

상기 추가조절단계는 상기 팽창밸브의 개도를 순차적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 의류가 수용되는 수용부; 상기 수용부 외부에 위치하며 상기 수용부 내부의 공기가 순환하는 유로를 형성하는 덕트; 상기 덕트에 구비되는 팬; 냉매의 순환유로를 형성하는 냉매관; 상기 냉매관에 고정되어 상기 덕트 내부에 위치하며, 공기와 열교환하여 냉매를 증발시키는 증발기; 상기 냉매관에 고정되어 상기 덕트 내부에 위치하며, 상기 증발기를 통과한 공기와 열교환하여 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 냉매관에 고정되어 상기 증발기를 통과한 냉매를 압축하는 압축기; 및 상기 응축기와 상기 증발기 사이에 위치된 냉매관의 개폐를 제어하는 팽창밸브;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서, 상기 증발기보다 상류 측의 덕트를 통과하는 공기의 온도인 제1온도와 상기 증발기의 입구 측의 냉매관을 통과하는 냉매의 온도인 제2온도를 측정하는 측정단계; 상기 제1온도와 상기 제2온도의 차이를 미리 설정한 기준온도와 비교하는 비교단계; 및 상기 비교단계의 결과에 따라 상기 팽창밸브의 개도를 조절하는 조절단계;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.

상기 조절단계는 상기 비교단계에서 상기 제1온도와 상기 제2온도의 차이가 상기 기준온도보다 작은 것으로 판단되면, 상기 팽창밸브의 개도를 감소시켜 과열도를 증가시킬 수 있다.

상기 조절단계 이후 수행되며, 건조시간의 경과에 따라 상기 팽창밸브의 개도를 적어도 한 번 추가로 조절하는 추가조절단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 추가조절단계는 상기 과열도가 증가하도록 상기 팽창밸브의 개도를 미리 설정한 시간이 경과할 때마다 순차적으로 감소시킬 수 있다.

본 발명은 이를 전자 팽창밸브 제어를 통한 과열도 변경으로 열교환 효율이 높은 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 열교환 효율을 상승시켜 건조에 소요되는 시간과 에너지를 감소시키는 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 의류처리장치를 개략적으로 설명하기 위한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치의 제어방법을 수행하는 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

이하에서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성용소를 다른 구성용소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성용소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)는 캐비닛(1)과 도어(13)를 포함한다. 캐비닛(1)은 의류가 수용되는 공간인 수용부(2)가 내부에 구비되며, 수용부(2)에 투입하거나 수용부(2)에 저장된 의류를 캐비닛(1)의 외부로 인출하기 위한 투입구(11)가 전방면에 구비된다. 도어(13)는 투입구를 개폐하도록 캐비닛(1)에 회전 가능하게 결합한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)를 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 도 2는 도 1에서 도시된 의류처리장치(100)를 개략적으로 설명하기 위한 측단면도이다.

도 2를 참조하면, 도어(13)는 사용자로부터 제어명령을 입력받고, 입력된 제어명령에 따른 세탁 등의 진행과정을 표시하는 컨트롤패널(15)이 구비된다.

컨트롤패널(15)에는 사용자로부터 제어명령을 입력 받는 입력부(151), 사용자가 선택 가능한 제어명령의 표시 또는 사용자가 선택한 제어명령의 진행과정에 대한 정보가 표시되는 표시부(153) 및 입력부(151)로부터 전달된 제어명령신호에 따라 표시부(153)가 포함된 의류처리장치(100)를 제어하는 제어부(16)가 구비된다. 도 2에서 도시된 입력부(151), 표시부(153) 및 제어부(16)의 배치는 일 예에 따른 것으로서 이에 한정되지 않는다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)는 의류의 건조뿐 아니라 의류의 세탁도 가능한 장치일 수 있다.

전자의 경우 수용부(2)는 캐비닛(1) 내부에 회전 가능하며 의류가 저장되는 공간을 제공하는 드럼(24)만으로 구비될 수 있다. 후자의 경우 수용부(2)는 캐비닛(1) 내부에 구비되어 물이 저장되는 공간을 제공하는 터브(21)와 터브(21) 내부에 회전 가능하게 구비되어 의류가 저장되는 공간을 제공하는 드럼(24)으로 구비될 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 수용공간이 터브(21) 및 드럼(24)을 포함하는 구조를 기준으로 설명한다.

터브(21)는 지지부를 통해 캐비닛(1) 내부에 고정된다. 이러한 지지부는 터브(21)에서 발생한 진동이 캐비닛(1)으로 전달되는 것을 방지하는 스프링(215) 및 댐퍼(216)로 구비될 수 있다.

터브(21)에는 투입구(11)에 연통하는 터브투입구(211)가 구비된다. 터브투입구(211)는 가스켓(213)을 통해 투입구와 연결된다. 가스켓(213)은 터브(21) 내부에 저장된 물이 캐비닛(1) 내부로 누출되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

터브(21)는 급수관(31)을 통해 물을 공급받고, 터브(21) 내부에 공급된 물은 배수관(41)을 통해 캐비닛(1)의 외부로 배출될 수 있다.

급수관(31)은 캐비닛(1) 외부에 위치된 급수원(미도시)과 터브(21)를 연결하도록 구비되며, 급수관(31)은 제어부(16)의 제어를 받는 제1밸브(33)에 의해 개방되거나 폐쇄된다.

배수관(41)은 터브(21) 내부의 물을 캐비닛(1)의 외부로 안내하는 유로역할을 하며 내부에 펌프(43)가 구비된다.

터브(21) 내부의 수위는 압력감지부(27)를 통해 제어될 수 있다. 압력감지부(27)는 터브(21) 내부와 연통하는 연통관(271), 연통관(271) 내부의 압력을 감지하는 압력센서(273)로 구비될 수 있다. 압력감지부(27)는 도 2에 도시된 바와 같이 연통관(271)이 배수관(41)을 통해 터브(21) 내부와 연통될 수 있다. 이 경우, 터브(21) 내부의 수위가 높아지면 연통관(271) 내부의 압력이 높아지며, 압력센서(273)는 높은 압력을 감지하여 해당 데이터 신호(전압 또는 전류)를 제어부(16)에 전달한다. 제어부(16)는 압력센서(273)로부터 전달된 데이터를 통해 터브(21) 내부의 수위를 판단할 수 있다.

드럼(24)은 투입구(11) 및 터브투입구(211)에 연통하는 드럼투입구(241), 드럼(24)의 내부를 터브(21) 내부와 연통시키는 다수의 관통홀(243)을 포함한다.

드럼(24)은 캐비닛(1) 내부에 구비된 구동부(25)에 의해 회전한다. 구동부(25)는 터브(21)의 배면에 고정되어 전류가 공급되면 회전자계(rotating field)를 형성하는 스테이터(251), 회전자계에 의해 회전하는 로터(255), 터브(21)를 관통하여 드럼(24)과 로터(255)를 연결하는 회전축(253)을 포함할 수 있다.

열풍공급부(7, 8, 9)는 터브(21)의 상부에 위치하여 공기의 순환유로를 형성하는 덕트(7), 덕트(7) 내부에 구비되어 터브(21) 내부의 공기를 이동시키는 팬(8), 덕트(7) 내부로 유입된 공기를 제습하고 가열하는 히트펌프(HP: Heat Pump, 9)로 구비될 수 있다.

덕트(7)는 일단이 터브(21)를 관통하도록 구비된 배출구(218)에 연결되고 타단이 터브(21)를 관통하도록 구비된 유입구(219)에 연결된다. 이러한 덕트(7)는 일단과 타단이 사이에 형성된 대략 수평하게 연장된 부분을 포함한다.

배출구(218)는 터브(21)의 상부에 구비되되 원통형의 형상으로 형성된 터브(21)의 원주면을 관통하도록 형성된다.

한편, 배출구(218)에는 덕트(7)로 유입되는 공기를 여과하는 필터(217)가 구비된다. 또한, 필터(217)는 표면이 터브(21)의 내주면을 형성하도록 필터(217)의 곡률반경이 터브(21)의 곡률반경과 동일하게 형성될 수 있다. 도 3을 참조하면 필터(217)는 배출구(218)에 구비된 경우를 도시한 것이지만 이는 일례를 도시한 것에 불과하며 배출구(218)로부터 덕트(7)를 따라 내측으로 인입되어 구비되어도 무방하며, 배출구(218)로부터 하방으로 즉, 터브(21) 내측으로 돌출되어 구비되어도 무방하다.

한편, 배출구(218)에 필터(217)의 세척을 위한 분사부(미도시)가 더 구비될 수 있다. 분사부는 외부의 급수원(미도시)으로부터 공급받은 물을 덕트(7) 내부에 고정된 노즐을 통해 필터(217)의 상부에서 하부로 분사하여 필터에 쌓인 린트 등의 이물질을 제거할 수 있다.

팬(8)은 덕트(7) 내부에 회전 가능하게 구비된 임펠러(81), 덕트(7)의 외부에 고정되어 임펠러(81)를 회전시키는 팬 모터(83)로 구비될 수 있다.

열교환기 즉, 히트펌프(9)는 덕트(7) 내부에 위치하며 냉매를 증발시키는 증발기(91), 덕트(7) 내부에 위치하며 냉매를 응축시키는 응축기(93), 증발기(91)를 통과한 냉매를 압축하여 응축기(93)로 이동시키는 압축기(95), 냉매를 팽창시켜 압력을 하강시키는 팽창밸브(97), 증발기(91)와 응축기(93)와 압축기(95)와 팽창밸브(97)를 연통시키는 냉매관(99)을 포함한다.

증발기(91)는 냉매가 잠열을 흡수하면서 기체로 증발하도록 하며, 유입된 공기가 증발하는 냉매에 의해 열을 방출하여 냉각되도록 한다. 이에 따라 공기에 포함된 수증기가 응축되어 액체인 물이 된다. 이러한 증발기(91)는 냉매가 증발기(91)의 입구를 통해 인입하여 증발기(91)의 출구를 통해 배출되도록 냉매가 흐르는 냉매관(99)이 관통한다. 냉매와 공기간의 열교환은 증발기(91) 내부의 냉매관을 통해 일어나지만 증발기(91)의 입구 측과 출구 측의 냉매관(99)에서는 거의 일어나지 않는다.

압축기(95)는 증발한 기체상태의 냉매를 고온 고압으로 압축시킨다.

응축기(93)는 고온 고압으로 압축된 냉매를 저온으로 응축시켜 액체로 만든다. 이때 냉매가 잠열을 배출함에 따라 응축기(93)를 통과하는 공기가 가열된다. 팽창밸브(97)는 저온의 액체인 냉매의 부피를 팽창시켜 압력과 온도를 더 낮춘다. 압력과 온도가 낮아진 냉매는 다시 증발기(91)를 통과한다.

한편, 압축기(95)는 상술한 기능을 구현할 수 있는 한 어떤 방식으로도 구비될 수 있는데, 왕복동식 압축기(95)(reciprocating compressor), 로터(255)리 압축기(95)(rotary compressor) 및 스크롤 압축기(95)(scroll compressor) 등이 일례가 될 수 있다.

팽창밸브(97)는 개도를 조절하여 냉매 유량을 조절하게 되며, 이로써 증발기(91)로의 냉매 유입량을 능동적으로 가변시키게 된다. 따라서, 팽창밸브(97)는 응축기(93)에서 배출된 고온 고압의 액상 냉매를 팽창시킴과 아울러 냉매의 유량을 조절하여 증발기(91)측으로 공급하게 된다.

이러한 팽창밸브(97)는 실내기의 부하변화에 따라서 냉매의 유량을 연속적으로 조절하기 위해 전자팽창밸브(linear expansion valve, LEV)가 사용될 수 있다.

한편, 팽창밸브(97)는 개도의 조절을 통해 과열도를 조절하는 기능을 수행한다. 즉, 팽창밸브(97)의 개도를 감소시키면 팽창밸브(97)를 통과하는 냉매의 고저압 차이가 증대되면서 냉매의 온도가 팽창밸브(97)의 개도 감소전보다 더 낮아지며, 과열도가 증가한다. 반면에 팽창밸브(97)의 개도를 증가시키면 그와 반대되는 현상이 발생하며 과열도가 감소한다.

따라서, 의류의 건조가 진행될수록 냉매의 온도가 지속적으로 상승하게 되며, 이에 따라 증발기(91)를 지나는 공기 온도와 냉매의 온도 차이가 감소하게 되어 결국 열교환 효율이 떨어지는 문제점은 과열도 증가 즉, 팽창밸브(97)의 개도를 감소시킴으로써 해결할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)의 제어방법에 관련된 구성에 대해 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)의 제어방법을 수행하는 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 제어부(16)는 시간측정부(51), 제1온도감지부(52) 및 제2온도감지부(53)로부터 신호를 수신하여 팽창밸브(97)의 개도가 감소되도록 제어한다.

시간측정부(51)는 건조가 개시되면 건조의 개시시점으로부터 건조에 소요되는 시간을 연속적으로 측정한 후 그 측정한 값을 제어부(16)에 전달하는 기능을 수행한다.

제1온도감지부(52)는 공기와 열교환을 위해 증발기(91)에 인입된 냉매의 온도를 측정하되 공기와의 열교환 직전의 냉매의 온도를 측정한 후 측정된 온도 값을 제어부(16)에 전달하는 기능을 수행한다. 따라서 제1온도감지부(52)는 증발기(91)를 통과하는 냉매관외 외면에 구비되되 증발기(91) 입구 측에 인접하도록 배치된다. 이에 따라 제1온도감지부(52)는 증발기(91)의 입구 측의 냉매관의 온도를 측정함으로써 공기와의 열교환 직전의 냉매의 온도를 측정할 수 있다.

제2온도감지부(53)는 냉매와 열교환을 위해 덕트(7)를 따라 흐르는 공기의 온도를 측정하되, 냉매와 열교환 직전의 공기의 온도를 측정한 후 측정된 값을 제어부(16)에 전달하는 기능을 수행한다. 따라서 제2온도감지부(53)는 증발기(91)보다 상류 측의 덕트(7)를 통과하는 공기의 온도를 측정하도록 덕트(7) 내부에 구비되되 증발기(91)로부터 덕트(7)를 따라 상류측으로 소정의 거리만큼 이격되어 구비된다.

팽창밸브(97)는 제어부(16)로부터 제어명령을 수신하여 냉매의 유량을 연속적으로 조절하는 기능을 수행한다. 따라서 팽창밸브(97)는 이러한 기능을 수행하기 위해 예를 들면 전자팽창밸브(linear expansion valve, LEV)가 사용될 수 있다. 제어부(16)로부터 제어명령이 수신되면, 팽창밸브(97)는 개도의 조절을 통해 과열도를 조절하는 기능을 수행한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)의 제어방법에 대해 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

우선 건조가 개시되면 의류처리장치(100)는 다음과 같이 작동한다.

즉, 건조가 개시되면 열풍공급부(7, 8, 9)가 작동하면서 드럼(24)이 회전하고 시간측정부(51)는 건조의 개시 시점으로부터 소요되는 시간을 측정한다. 드럼(24)의 내부에 수용된 의류로 인하여 드럼(24)의 내부 공기는 습한 상태에 있다.

이러한 습한 공기는 팬(8)에 의해 배출구(218)과 필터(217)를 거쳐 덕트(7) 내부로 인입되어 덕트(7)를 따라 이동한다. 이때, 배출구(218)의 내측에 위치한 분사부가 필터(217)를 향하여 하방으로 물을 분사하여 필터(217)에 쌓인 린트를 포함한 이물질을 제거할 수도 있다.

덕트(7) 내부로 인입된 공기는 증발기(91)를 통과할 때 냉각되면서 제습되고 응축기(93)를 통과하면서 고온 건조한 상태가 후 다시 유입구(219)를 거쳐 터브(21) 내부로 인입된다.

터브(21) 내부로 인입된 고온 건조한 공기는 습한 의류를 가열하여 건조시키면서 다시 덕트(7)로 인입된다. 이에 따라 수용부(2)의 공기 흐름은 덕트(7)를 통해 드럼(24)과 터브(21)로 이루어진 순환유로를 형성한다.

한편, 압축기(95)로부터 배출된 고온 고압의 냉매는 응축기(93)를 통과하면서 공기로 열을 방출함에 따라 저온으로 냉각 및 응축되어 액체 상태로 된다. 또한 팽창밸브(97)를 통과한 냉매는 증발기(91)를 통과하면서 공기로부터 공기로부터 잠열을 흡수함에 따라 기체 상태로 된다.

이러한 순환유로를 형성하는 공기는 의류가 건조됨에 따라 점차적으로 온도가 상승하게 된다. 즉, 응축기(93)를 통과하는 공기의 온도가 점차적으로 상승한다. 따라서, 응축기(93)의 냉매가 충분히 냉각되지 못한 상태에서 증발기(91)로 유입되고, 증발기(91)에서 냉매가 다시 열을 흡수하게 되므로, 냉매의 온도는 건조행정이 진행될수록 지속적으로 상승하게 된다.

이 경우 증발기(91)를 지나는 공기 온도와 냉매의 온도 차이가 감소하게 되는 구간이 발생하게 되며 따라서 열교환 효율이 떨어지게 된다.

이에 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)의 제어방법에 대해 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)의 제어방법은 증발기(91)를 통과하는 냉매와 공기의 온도를 각각 측정하는 측정단계(S420), 측정된 냉매의 온도와 공기의 온도의 차이를 미리 설정한 기준온도(Tref)와 비교하는 비교단계(S430), 비교단계(S430)의 결과에 따라 팽창밸브(97)의 개도를 조절하는 조절단계(S440) 및 조절단계(S440) 이후 수행되며 건조시간의 경과에 따라 팽창밸브(97)의 개도를 추가로 조절하는 추가조절단계(S450)를 포함한다.

우선 건조가 개시되면, 팽창밸브(97)를 초기 설정값으로 설정하고, 히트펌프(9)를 구동시킨다(S410). 이때 시간측정부(51)은 건조의 개시 시점부터 건조에 소요되는 시간(ts)을 측정하여 제어부(16)에 전달하고 제어부(16)는 시간측정부(51)로부터 전달된 시간(ts)을 저장한다. 이후 측정단계(S420)가 개시된다.

측정단계(S420)는 제1온도감지부(52)가 증발기(91)의 입구 측의 냉매관(99)을 통과하는 냉매의 온도를 측정하고 제2온도감지부(53)가 증발기(91)보다 상류 측의 덕트(7)를 통과하는 공기의 온도인 제1온도를 측정하는 단계이다. 이에 따라 증발기(91)에서 열교환 직전의 상태에 있는 각각의 공기와 냉매의 온도가 측정된다.

비교단계(S430)는 제어부(16)가 제1온도감지부(52)로부터 전달받은 제1온도와 제2온도감지부(53)로부터 전달받은 제2온도 간의 차이를 미리 설정한 기준온도(Tref)와 비교하는 단계이다. 미리 설정한 기준온도(Tref)는 소정의 초기 과열도에 대응하는 값이며 대략 섭씨 4도로 설정될 수 있다.

비교단계(S430)에서 제1온도와 제2온도의 차이가 미리 설정한 기준온도(Tref) 이상이면(S430-N) 계속해서 측정단계(S420)부터 다시 수행된다.

비교단계(S430)에서 제1온도와 제2온도의 차이가 미리 설정한 기준온도(Tref) 미만이면(S430-Y) 팽창밸브(97)의 개도를 설정하는 조절단계(S440)가 수행된다.

조절단계(S440)는 비교단계(S430)의 결과에 따라 팽창밸브(97)의 개도를 조절하는 단계로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1온도와 제2온도의 차이가 미리 설정한 기준온도(Tref) 미만이면 팽창밸브(97)의 개도를 감소시킨다. 예를 들면, 팽창밸브(97)의 개도를 제1설정값으로 설정할 수 있다(n=1). 여기서 제1설정값은 미리 설정한 제1과열도에 대응한 값이며, 제1과열도는 예를 들면 약 섭씨 7도로 설정될 수 있다.

또한 조절단계(S440)는 시간측정부(51)가 건조 개시 이후부터 팽창밸브(97)의 개도를 제1설정값으로 설정할 때까지 측정한 시간(ts)을 전달받아 t1 값에 저장한다(ts 값을 tn 값에 저장한 후 n 값을 1로 설정).

팽창밸브(97)의 개도가 감소하면, 팽창밸브(97)를 통과하는 냉매의 고저압 차이가 증대되면서 냉매의 온도가 팽창밸브(97)의 개도 감소전보다 더 낮아진다. 따라서, 증발기(91)를 통과하는 공기와 냉매간의 온도 차이가 증가하면서 낮아진 열교환 효율이 개선될 수 있다.

한편, 순환유로의 공기의 온도가 지속적으로 증가하므로, 조절단계(S440)에서 팽창밸브(97)의 개도는 개선된 열교환 효율이 다시 낮아지지 않도록 미리 설정한 시간 간격으로 복수 번 추가적으로 조절될 수 있다.

다시 말하면, 온도의 측정 및 비교에 의해 팽창밸브(97)의 개도가 조절되면, 이후 시간의 경과에 따라 팽창밸브(97)의 개도가 조절된다. 온도의 측정 및 비교에 의해 팽창밸브(97) 개도의 조절이 개시되고, 일단 팽창밸브(97)의 개도 조절 개시되면 이후 증발기(91)를 통과하는 냉매의 온도과 공기의 온도의 차이가 점점 작아지는 것이 일반적이기 때문에 시간의 경과에 따라 팽창밸브(97) 개도의 조절이 지속적으로 수행되는 것이 더 효율적이기 때문이다.

따라서 조절단계(S440)가 수행된 이후에 추가조절단계(S450)가 수행된다.

추가조절단계(S450)는 조절단계(S440) 이후 팽창밸브(97)의 개도를 적어도 한 번 조절하는 단계이며, 미리 설정한 시간 간격이 경과할 때마다 팽창밸브(97)의 개도를 순차적으로 감소시키는 단계이다. 추가조절단계(S450)는 제어부(16)가 시간측정부(51)가 전달하는 측정된 시간(ts)에 기초하여 판단한다.

예를 들면 추가조절단계(S450)에서, 시간측정부(51)가 조절단계(S440)에서 팽창밸브(97)의 개도를 제1설정값으로 설정하는 때까지 소요되는 시점(t1)을 측정하여 제어부(16)에 전달하되 건조의 개시 시점으로부터 계속해서 측정된 시간(ts)을 계속해서 제어부(16)에 전달하면, 제어부(16)가 이를 바탕으로 팽창밸브(97)의 개도를 제1설정값으로 설정하는 때까지 소요되는 시간(t1)의 50%에 해당하는 시간이 경과한 시점마다 팽창밸브(97)의 개도를 순차적으로 감소시킬 수 있다.

따라서 추가조절단계(S450)는 위 예에 따르면 조절단계(S440) 이후, n값을 1만큼 증가시킨 후(S451) t1의 50%에 해당하는 값을 더한 후 t2에 저장한다(S452). 하지만 이러한 t1의 50%에 해당하는 값은 일 예에 불과하며, 필요에 따라 조절될 수 있다.

이후, t2값을 시간측정부(51)가 건조의 개시 시점으로부터 계속해서 측정된 시간(ts)과 비교한다(S453). t2값이 건조의 개시 시점으로부터 계속해서 측정된 시간 미만인 경우(S453-N) 계속해서 건조의 개시 시점으로부터 계속해서 측정된 시간과 비교하고, t2값이 건조의 개시 시점으로부터 계속해서 측정된 시간 이상인 경우(S453-Y) 팽창밸브(97)의 개도값을 제2설정값으로 설정한다(S454).

여기서 제2설정값은 t2에 대응하는 값으로서 미리 설정된 값이다. 즉, tn에 대응하는 제n 설정값은 미리 설정되어 저장된다. 또한 제2설정값은 순차적으로 증가 또는 감소하는 복수의 값으로 미리 설정된 과열도 중 하나에 대응하는 값으로 설정될 수 있다.

이후 종료신호가 수신되는지 여부를 판단하며(S460), 종료신호가 수신되지 않으면 추가조절단계(S450)가 다시 수행된다.

추가조절단계(S450)가 다시 시작하면 n값은 3으로 설정되며(S451) 이에 따라 상술한 바와 같이 절차가 수행된다. 종료신호가 수신되지 않으며, 이러한 절차가 반복될 때마다 n값은 1씩 증가한다(S451). 이러한 반복되는 절차는 위에서 설명한 바와 동일한 방법으로 수행되므로 설명을 생략한다.

이후, 종료신호가 수신되며 건조를 종료하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

100: 의류처리장치(100) 1: 캐비닛 2: 수용부
21: 터브 217: 필터 219: 유입구
24: 드럼 25: 드럼구동부 27: 압력감지부
271: 연통관 273: 압력센서 31: 급수관
33: 제1밸브 35: 제2급수관 37: 제2밸브
41: 배수관 43: 펌프 7: 덕트
8: 팬 81: 임펠러 83: 팬 모터
9: 히트펌프 91: 증발기(91) 93: 응축기
95: 압축기

Claims

팽창밸브가 구비된 히트펌프를 작동시켜 의류의 건조를 수행하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서,
상호 열교환하도록 증발기를 통과하는 냉매와 공기의 온도를 각각 측정하는 측정단계;
상기 측정된 냉매의 온도와 공기의 온도의 차이를 미리 설정한 기준온도와 비교하는 비교단계; 및
상기 비교단계의 결과에 따라 상기 팽창밸브의 개도를 조절하는 조절단계;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 측정단계는
상호 열교환을 하기 전의 냉매와 공기의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 측정단계는
상기 증발기를 통과하는 냉매관의 입구 측의 냉매온도와 상기 증발기가 구비되는 덕트의 상류 측의 공기온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 조절단계는
상기 비교단계에서 상기 측정된 냉매의 온도와 공기의 온도의 차이가 상기 기준온도보다 작은 것으로 판단되면, 상기 팽창밸브의 개도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 조절단계 이후 수행되며, 건조시간의 경과에 따라 상기 팽창밸브의 개도를 추가로 조절하는 추가조절단계;를 더 포함하는 것을 특장으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
제5항에 있어서,
상기 추가조절단계는
상기 팽창밸브의 개도를 적어도 한 번 조절하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
제5항에 있어서,
상기 추가조절단계는
미리 설정한 시간 간격이 경과할 때마다 상기 팽창밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
제5항에 있어서.
상기 추가조절단계는
상기 팽창밸브의 개도를 순차적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
의류가 수용되는 수용부; 상기 수용부 외부에 위치하며 상기 수용부 내부의 공기가 순환하는 유로를 형성하는 덕트; 상기 덕트에 구비되는 팬; 냉매의 순환유로를 형성하는 냉매관; 상기 냉매관에 고정되어 상기 덕트 내부에 위치하며, 공기와 열교환하여 냉매를 증발시키는 증발기; 상기 냉매관에 고정되어 상기 덕트 내부에 위치하며, 상기 증발기를 통과한 공기와 열교환하여 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 냉매관에 고정되어 상기 증발기를 통과한 냉매를 압축하는 압축기; 및 상기 응축기와 상기 증발기 사이에 위치된 냉매관의 개폐를 제어하는 팽창밸브;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서,
상기 증발기보다 상류 측의 덕트를 통과하는 공기의 온도인 제1온도와 상기 증발기의 입구 측의 냉매관을 통과하는 냉매의 온도인 제2온도를 측정하는 측정단계;
상기 제1온도와 상기 제2온도의 차이를 미리 설정한 기준온도와 비교하는 비교단계; 및
상기 비교단계의 결과에 따라 상기 팽창밸브의 개도를 조절하는 조절단계;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법.
제9항에 있어서,
상기 조절단계는
상기 비교단계에서 상기 제1온도와 상기 제2온도의 차이가 상기 기준온도보다 작은 것으로 판단되면, 상기 팽창밸브의 개도를 감소시켜 과열도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 조절단계 이후 수행되며, 건조시간의 경과에 따라 상기 팽창밸브의 개도를 적어도 한 번 추가로 조절하는 추가조절단계;를 더 포함하는 것을 특장으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
제11항에 있어서,
상기 추가조절단계는
상기 과열도가 증가하도록 상기 팽창밸브의 개도를 미리 설정한 시간이 경과할 때마다 순차적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.