KR101676015B1 - 제습건조기의 운전 제어장치 및 방법 - Google Patents

제습건조기의 운전 제어장치 및 방법 Download PDF

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주식회사 나우이엘
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Abstract

본 발명은 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 냉동 사이클과, 실내공기를 흡입하고 흡입한 실내공기가 상기 증발기 및 상기 응축기를 순차적으로 통과하여 제습되게 하는 송풍 팬과, 수냉식으로 열 교환하는 열 교환기와, 급수관을 통해 공급되는 물을 상기 열 교환기로 유입시키는 급수밸브와, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 응축기로 직접 유입되거나 또는 상기 열 교환기를 통해 상기 응축기로 유입되게 하는 냉매용 밸브와, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 응축기로 유입되거나 또는 상기 열 교환기를 통해 상기 응축기로 유입되도록 상기 냉매용 밸브를 제어하고, 상기 냉매가 상기 열 교환기를 통해 상기 응축기로 유입되게 제어할 경우에 상기 물이 상기 급수밸브를 통해 상기 열 교환기로 유입되어 열 교환 동작이 수행되게 제어하는 제어부를 포함하는 제습건조기의 운전 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

제습건조기의 운전 제어장치 및 방법{Apparatus and method for controlling operation of Dehumidified dryer}
본 발명은 의류 및 작물 등을 비롯한 각종 물품을 건조시키는 건조실이나 사람들이 소정의 작업을 수행하는 제한된 공간 및 사무실 등의 실내에 설치되어 실내공기 내에 포함되어 있는 습기를 제거함으로써 쾌적한 실내를 조성할 수 있는 제습건조기의 운전 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 의류 및 소정의 작물 등을 비롯하여 소정의 물품을 건조하는 건조실의 내부 습도가 높게 되면, 건조하고자 하는 물품에 곰팡이가 발생하게 되는 등의 손상이 발생할 수 있고, 또한 소정의 물품을 건조하는데 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되는 등의 문제점이 발생될 수 있다.
그리고 사무실 등과 같은 실내 공간의 습도가 높게 되면, 끈적임 등이 발생하게 되어 실내 공간에서 소정의 작업 및 업무를 수행하는 사람들이 많은 불쾌감을 느끼게 된다.
그러므로 습도를 조절해야 되는 소정의 실내에는, 통상적으로 냉동사이클에서 발생하는 냉기로 제습동작을 수행하는 제습건조기를 설치하여 실내공기의 습도를 쾌적한 상태로 조절하고 있다.
상기 냉동사이클은 통상적으로 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하고 있다.
상기 압축기는 상기 증발기에서 냉기를 발생한 후 출력되는 저온저압의 기체 냉매를 고온고압의 액체 냉매로 압축한다.
상기 응축기는 상기 압축기에서 압축된 고온고압의 액체 냉매를 외부와의 열 교환으로 응축시켜 저온고압의 액체 냉매로 변환한다. 상기 팽창밸브는 상기 응축기에서 응축된 저온고압의 액체 냉매를 팽창시켜 저온저압의 기체 냉매로 변환한다. 상기 증발기는 상기 팽창밸브를 통과하면서 팽창되어 변환되는 저온저압의 기체 냉매로 냉기를 발생한다.
그리고 상기 냉동사이클은, 상기 증발기에서 냉기를 발생한 후 토출되는 저온저압의 기체 냉매는 상기 압축기로 다시 유입시켜 고온고압의 액체 냉매로 압축하게 순환하는 구조로 구성되어 있다.
이러한 냉동사이클이 구비되어 있는 제습건조기는 송풍 팬의 회전에 따라 실내공기가 증발기 및 응축기를 순차적으로 통과하면서 제습된 후 실내로 토출되어 순환되게 하고 있다.
상기 송풍 팬의 회전에 따른 실내공기의 순환과정에서, 실내공기가 증발기를 통과할 경우에 증발기에서 발생하는 냉기에 의해 냉각되면서 실내공기에 포함되어 있는 습기가 결로되어 제거되고, 증발기에서 습기가 제거된 공기는 응축기를 통과하면서 가열된 후 실내로 토출되는 것으로서 실내공기의 온도는 그대로 유지하면서 실내공기의 습도를 적정하게 조절하여 쾌적한 상태로 변환하게 된다.
실내공기의 습도가 높아 제습건조기를 운전하는 상태에서 흡입되는 실내공기의 온도가 너무 낮게 되면, 증발기에서 성에가 발생하여 제습효과를 저하되고, 또한 상기 증발기에 발생된 성에가 공기의 흐름을 방해하여 실내공기를 순환시키는 팬 모터 등에 과부하가 발생하게 된다.
그리고 실내공기의 습도가 높아 제습건조기를 운전하는 상태에서 흡입되는 실내공기의 온도가 높을 경우에 제습건조기를 운전하는 제어장치를 비롯한 각종 부위에 과열이 발생하여 빈번하게 고장이 발생되는 원인으로 작용하게 된다. 또한 제습건조기로 흡입되는 실내공기의 온도가 높을 경우에 제습동작을 수행하는 냉동사이클에서 냉매를 압축시키는 압축기에 과열이 발생하여 운전이 정지(shot down)되는 현상이 발생될 수 있다.
즉, 통상적으로 제습건조기에는 압축기가 손상되지 않도록 보호하기 위한 압축기 안전장치가 구비되어 있다. 상기 압축기 안전장치는, 상기 압축기가 구동되어 냉매를 압축시킬 경우에 압축기에 과열이 발생하는지의 여부를 검출하고, 압축기의 과열이 검출될 경우에 압축기의 운전을 정지(shot down)시킴으로써 상기 압축기가 과열된 상태에서 계속 운전하게 됨에 따라 발생할 수 있는 손상으로부터 압축기를 보호할 수 있도록 하고 있다.
그러므로 상기 제습건조기를 운전할 경우에 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기에 과열이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
대한민국 등록실용신안 제20-0379081호에서는 압축기에서 압축시킨 냉매를 응축시키는 응축기를 물로 냉각시키는 수냉식으로 구성하였다.
상기한 선행기술에 따르면, 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매를 응축기가 수냉식으로 냉각시키므로 압축기의 과부하를 제거하여 압축기의 과열 운전을 예방할 수 있는 것이다.
그러나 외부공기의 온도가 낮을 경우에도 응축기를 수냉식으로 냉각시키므로 응축기가 과도하게 냉각될 수 있고, 이로 인하여 팽창밸브에서 냉매의 팽창이 원활하게 이루어지지 않을 수 있음은 물론 필요 없이 응축기를 냉각시키기 위한 물이 소모되는 등의 문제점이 있다.
또한 외부공기의 온도가 매우 낮아 증발기에 성에가 발생하여도 이에 대한 대비책이 구비되어 있지 않았다.
대한민국 등록 실용신안 제20-0379081호(2005. 03. 08. 등록)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제습건조기에 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매를 수냉식으로 냉각시키기 위한 열교환기를 구비하고, 흡입되는 외부공기의 온도가 미리 설정된 과열 기준온도 이상이거나 또는 사용자가 미리 설정한 제습 설정온도 이상일 경우에 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매를 열교환기에서 수냉식으로 열 교환하여 냉각시킨 후 응축기로 유입시킴으로써 과열로 인한 고장의 발생 또는 압축기의 운전정지 등을 미연에 방지할 수 있는 제습건조기의 운전 제어장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매를 열교환기에서 열 교환하여 냉각시킨 후 응축기로 유입시켜도, 설정온도에서 흡입되는 외부공기의 현재온도를 감산한 온도편차가 계속 미리 설정된 정지온도 이하가 아닐 경우에 냉각기를 구동시켜 열교환기로 유입되는 물을 냉각시킴으로써 실내공기의 온도를 보다 빠른 시간 이내에 냉각시킬 수 있도록 하는 제습건조기의 운전 제어장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제습건조기의 내부로 외부공기가 흡입되는 흡입구 측에 전열히터를 구비하고, 제습건조기로 유입되는 외부공기의 온도가 제습 하한온도 이하일 경우에 전열히터를 발열시켜 증발기에서 성에가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 제습건조기의 운전 제어장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전열히터를 발열시켜도 계속 제습건조기로 유입되는 외부공기의 온도가 제습 하한온도 이하일 경우에 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매가 열교환기를 통해 응축기로 유입되게 하고, 가열기를 동작시켜 열교환기로 유입되는 물을 가열함으로써 열교환기에서 응축기로 유입되는 냉매의 온도를 상승시켜 응축기를 통과하는 토출공기의 온도가 보다 높게 상승되고, 증발기에서 성에가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 제습건조기의 운전 제어장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제습건조기의 운전 제어장치는, 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 냉동 사이클과, 실내공기를 흡입하고 흡입한 실내공기가 상기 증발기 및 상기 응축기를 순차적으로 통과하여 제습되게 하는 송풍 팬과, 수냉식으로 열 교환하는 열 교환기와, 급수관을 통해 공급되는 물을 상기 열 교환기로 유입시키는 급수밸브와, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 응축기로 직접 유입되거나 또는 상기 열 교환기를 통해 상기 응축기로 유입되게 하는 냉매용 밸브와, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 응축기로 유입되거나 또는 상기 열 교환기를 통해 상기 응축기로 유입되도록 상기 냉매용 밸브를 제어하고, 상기 냉매가 상기 열 교환기를 통해 상기 응축기로 유입되게 제어할 경우에 상기 물이 상기 급수밸브를 통해 상기 열 교환기로 유입되어 열 교환 동작이 수행되게 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 제습건조기의 운전 제어장치는, 상기 흡입공기의 온도를 검출하기 위한 흡입온도 검출센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 흡입온도 검출센서로 검출한 흡입공기의 온도가 미리 설정된 과열 제한온도 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 열 교환기에서 열 교환되어 냉각된 후 상기 응축기로 유입되게 제어할 수 있다.
또한 본 발명의 제습건조기의 운전 제어장치는, 상기 증발기 및 상기 응축기를 순차적으로 통과하여 실내로 토출되는 토출공기의 온도를 검출하기 위한 토출온도 검출센서와, 상기 물이 상기 열교환기로 유입되는 양을 조절하는 유량 조절부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 흡입공기의 온도 및 상기 토출공기의 온도의 온도차가 미리 설정된 냉각안정 온도범위 이상일 경우에 상기 온도차가 상기 냉각안정 온도범위 이내가 되도록 상기 유량 조절부를 제어하여 상기 물이 상기 열교환기로 유입되는 양을 조절하게 할 수 있다.
또한 본 발명의 제습건조기의 운전 제어장치는, 상기 열 교환기로 유입되는 물을 냉각시키기 위한 냉각기를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 흡입온도 검출센서로 검출한 흡입공기의 온도가 미리 설정된 과열 제한온도 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 고온 경고시간을 카운트하고 카운트한 고온 경고시간이 미리 설정된 설정 냉각시간 이상일 경우에 상기 냉각기를 구동시킬 수 있다.
또한 본 발명의 제습건조기의 운전 제어장치는, 상기 흡입공기의 온도를 검출하기 위한 흡입온도 검출센서와, 상기 증발기의 전단에 설치되어 상기 흡입공기를 가열하는 전열히터를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 흡입온도 검출센서로 검출한 흡입공기의 온도가 제습 제한온도 이하일 경우에 상기 흡입공기의 온도와 상기 제습 제한온도의 온도차에 따라 상기 전열히터의 발열량을 조절할 수 있다.
또한 본 발명의 제습건조기의 운전 제어장치는, 상기 열 교환기로 유입되는 물을 가열하기 위한 가열기를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 흡입공기의 온도가 제습 제한온도 이하일 경우에 저온 경과시간을 카운트하고 카운트한 저온 경과시간이 설정 발열시간 이상일 경우에 상기 가열기를 동작시키고 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 열 교환기에서 열 교환된 후 상기 응축기로 유입되게 제어할 수 있다.
또한 본 발명의 제습건조기의 운전 제어장치는, 상기 물이 상기 열교환기로 유입되는 지의 여부를 검출하는 유수 검출부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 유수 검출부가 유수를 검출하지 못할 경우에 제습운전을 정지할 수 있다.
그리고 본 발명의 제습건조기의 운전 제어방법은, 제습운전의 명령에 따라 제어부가 송풍 팬을 회전시키고 압축기를 구동시켜 제습운전을 수행하는 단계와, 상기 제어부가 흡입공기 온도센서로 검출한 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상이 아니고 또한 실내 설정온도 이상이 아닐 경우에 냉매용 밸브를 정지시켜 압축기에서 압축된 냉매가 응축기로 직접 유입되게 하는 단계와, 상기 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 제어부가 상기 냉매용 밸브를 구동시켜 상기 압축기에서 압축된 냉매가 열 교환기를 통해 응축기로 유입되게 하고 상기 열 교환기로 물을 유입시켜 상기 냉매가 냉각되게 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 제어부가 상기 냉매용 밸브를 구동시켜 상기 압축기에서 압축된 냉매가 열 교환기를 통해 응축기로 유입되게 하고 상기 열 교환기로 물을 유입시켜 상기 냉매가 냉각되게 하는 단계는, 상기 제어부가 급수밸브를 개방시켜 상기 열 교환기로 물이 유입되게 하는 단계와, 상기 제어부가 흡입공기의 온도 및 토출공기의 온도차가 미리 설정된 냉각안정 온도범위 이내인지의 여부를 판단하는 단계와, 흡입공기의 온도 및 토출공기의 온도차가 미리 설정된 냉각안정 온도범위 이내가 아닐 경우에 상기 제어부가 유량 조절밸브를 제어하여 흡입공기의 온도 및 토출공기의 온도차가 미리 설정된 냉각안정 온도범위 이내가 되도록 상기 열 교환기로 유입되는 물의 양을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 제어부가 상기 냉매용 밸브를 구동시켜 상기 압축기에서 압축된 냉매가 열 교환기를 통해 응축기로 유입되게 하고 상기 열 교환기로 물을 유입시켜 상기 냉매가 냉각되게 하는 단계는, 상기 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 제어부가 고온 경과시간을 카운트하는 단계와, 상기 제어부가 상기 실내 설정온도에서 현재온도를 감산한 온도편차가 미리 설정된 정지온도 이하가 아닐 경우에 상기 카운트한 고온 경과시간이 설정 냉각시간 이상인지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 고온 경과시간이 상기 설정 냉각시간 이상일 경우에 상기 제어부가 냉각기를 구동시켜 상기 열 교환기로 유입되는 물을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 제습건조기의 운전 제어방법은, 상기 흡입공기의 온도가 미리 설정된 제습 제한온도 이하일 경우에 상기 제어부가 상기 흡입공기의 온도와 상기 제습 제한온도의 온도차에 따라 전열히터를 발열시켜 상기 흡입공기를 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 제습건조기의 운전 제어방법은, 상기 흡입공기의 온도가 미리 설정된 제습 제한온도 이하일 경우에 상기 제어부가 저온 경과시간을 카운트하는 단계와, 상기 저온 경과시간이 설정 발열시간 이상일 경우에 상기 제어부가 상기 냉매용 밸브를 구동시켜 상기 압축기에서 압축된 냉매가 열 교환기를 통해 응축기로 유입되게 하는 단계와, 상기 제어부가 상기 열 교환기로 물을 유입시키고 가열기를 동작시켜 상기 열 교환기로 유입되는 물을 가열하게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 제습건조기의 운전 제어방법은, 상기 제어부가 유수 검출부의 출력신호로 상기 열 교환기에 상기 물이 유입되는 지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 열 교환기에 상기 물이 유입되지 않음이 판단될 경우에 상기 제어부가 제습운전을 정지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제습건조기의 운전 제어장치 및 방법에 따르면, 제습건조기의 압축기와 응축기의 사이에 별도로 수냉식의 열 교환기를 구비하고, 외부로부터 흡입되는 외부공기의 온도가 미리 설정된 과열 기준온도 이상이거나 또는 사용자가 미리 설정한 제습 설정온도 이상일 경우에 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매를 열교환기에서 열 교환하여 냉각시킨 후 응축기로 유입시킨다.
또한 압축기에서 열교환기에서 냉매를 열 교환하여 냉각시킨 후 응축기로 유입시켜도, 설정온도에서 흡입되는 외부공기의 현재온도를 감산한 온도편차가 계속 미리 설정된 정지온도 이하가 아닐 경우에 냉각기를 구동시켜 열교환기로 유입되는 물을 냉각시킴으로써 실내공기의 온도를 보다 빠른 시간 이내에 냉각시킬 수 있도록 한다.
그러므로 냉매를 빠른 속도로 냉각시켜 과열의 발생으로 인한 제습건조기의 고장 또는 압축기의 운전정지 등을 미연에 방지할 수 있다.
그리고 외부공기가 흡입되는 흡입구 측에 별도의 전열히터를 구비하고, 외부공기의 온도가 제습 하한온도 이하일 경우에 전열히터를 발열시켜 외부공기를 가열한다.
또한 전열히터를 발열시켜도 계속 제습건조기로 유입되는 외부공기의 온도가 제습 하한온도 이하일 경우에 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매를 열교환기에서 열 교환하여 가열시킴으로써 응축기를 통과하는 토출공기의 온도가 보다 높게 상승시키게 된다.
그러므로 외부공기의 온도가 제습 하한온도 이하일 경우에도 증발기에서의 성에 발생을 미연에 방지하고, 팬 모터의 과부하 등으로 인한 고장의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은 본 발명의 운전 제어장치에 따른 제습건조기에서 냉매의 흐름에 따른 배관 구성을 보인 도면,
도 2는 본 발명의 운전 제어장치에 따른 제습건조기에서 냉매의 흐름을 제어하는 제어회로의 구성을 보인 블록도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 운전 제어방법에 따른 도 2의 제어부의 동작을 보인 신호흐름도, 및
도 5는 도 3의 냉기 열 교환 동작에 따른 제어부의 상세 동작을 보인 신호흐름도이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
따라서 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
도 1은 본 발명의 운전 제어장치에 따른 제습건조기의 내부 구성을 보인 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 제습건조기(100)는 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입구(102)와, 상기 흡입구(102)에서 흡입되어 제습된 공기를 토출하기 위한 토출구(104)가 구비될 수 있다.
상기 흡입구(102)와 상기 토출구(104)의 사이에는, 전열 히터(106)와, 증발기(108)와, 응축기(110)와, 송풍 팬(112)이 순차적으로 구비될 수 있다. 상기 송풍 팬(112)의 구동에 따라, 실내공기가 상기 흡입구(102)를 통해 흡입되고 흡입공기는 상기 전열 히터(106), 상기 증발기(108) 및 상기 응축기(110)들을 순차적으로 통과한 후 상기 토출구(104)를 통해 실내로 토출되게 구성된다.
상기 전열히터(106)는, 실내온도 즉, 상기 흡입구(102)로 흡입되는 흡입공기의 온도가 미리 설정된 제습 제한온도 미만일 경우에 동작전력이 인가되어 발열되는 것으로서 상기 흡입공기의 온도를 상기 제습 제한온도 이상으로 상승시킬 수 있도록 구성된다.
상기 증발기(108)는 저온저압의 냉매로 냉기를 발생하고, 발생한 냉기에 의해 상기 흡입공기가 냉각되어 상기 흡입공기에 포함되어 있는 수분이 상기 증발기(108)에 결로되는 것으로서 상기 흡입공기에 포함되어 있는 습기를 제거할 수 있다.
상기 응축기(110)는 고온고압의 냉매를 응축시키면서 열을 발생하고, 발생한 열은 상기 증발기(108)를 통과하면서 냉각된 흡입공기의 온도를 상승시킬 수 있게 구성된다.
상기 송풍 팬(112)은, 팬 모터(114)의 구동에 따라 회전되면서 실내공기가 상기 흡입구(102)를 통해 흡입되게 하고, 상기 흡입구(102)로 흡입된 흡입공기가 상기 전열히터(106), 상기 증발기(108) 및 상기 응축기(110)를 순차적으로 통과한 후 상기 토출구(104)로 토출되게 하는 것으로서 실내공기가 제습건조기(100)를 순환하게 구성할 수 있다.
상기 증발기(108)와 상기 응축기(110)의 사이에는 상기 응축기(110)에서 배출되는 냉매를 팽창시켜 상기 증발기(108)로 유입시키는 팽창밸브(116)가 구비될 수 있다.
상기 팽창밸브(116)는 상기 응축기(110)에서 응축되어 변환된 저온고압의 액체 냉매를 저온저압의 기체냉매로 변환한 후 상기 증발기(108)로 유입시켜 상기 증발기(108)에서 냉기를 발생하게 한다.
그리고 상기 흡입구(102)와 상기 전열 히터(106)의 사이에는 상기 흡입구(102)로 흡입되는 흡입공기의 온도를 검출하기 위한 흡입온도 검출센서(118)가 구비될 수 있고, 상기 송풍 팬(114)과 상기 토출구(104)의 사이에는 상기 토출구(104)로 토출되는 토출공기의 온도를 검출하기 위한 토출온도 검출센서(120)가 구비될 수 있다.
부호 122는 압축기이다. 상기 압축기(122)는 상기 증발기(108)에서 토출되는 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 압축하고, 상기 압축기(122)가 압축한 고온고압의 냉매는 상기 응축기(110)로 유입되게 구성될 수 있다.
부호 124는 수냉식의 열교환기이다. 상기 열교환기(124)에는, 외부의 급수관(126)을 통해 물이 급수밸브(128), 유수(流水) 검출센서(130) 및 유량조절밸브(132)를 순차적으로 통해 유입되고, 상기 열교환기(124)에서 열 교환된 물은 배수관(134)을 통해 배수되게 구성될 수 있다.
그리고 상기 압축기(122)와 상기 열교환기(124)의 사이에는 구동되지 않을 경우에 폐쇄된 상태를 유지하고, 구동될 경우에 개방되는 NC(Normal Close) 타입의 냉매용 밸브(136)가 구비되는 것으로서 상기 압축기(122)에서 압축된 고온고압의 냉매가 상기 NC 타입의 냉매용 밸브(136)를 통과하였을 경우에 상기 열교환기(124)로 유입되어 물과 열 교환된 후 상기 응축기(110)로 유입되게 구성될 수 있다.
또한 상기 압축기(122)와 상기 응축기(110)의 사이에는 구동되지 않을 경우에 개방된 상태를 유지하고, 구동될 경우에 폐쇄되는 NO(Normal Open) 타입의 냉매용 밸브(138)가 구비되는 것으로서 상기 압축기(122)에서 압축된 고온고압의 냉매가 상기 열 교환기(124)를 경유하지 않고 상기 NO 타입의 냉매용 밸브(138)를 통해 상기 응축기(110)로 직접 유입되게 구성될 수 있다.
여기서, 상기 NC 타입의 냉매용 밸브(136)와, 상기 NO 타입의 냉매용 밸브(138)는 동시에 구동되거나 또는 정지되는 것으로서 상기 NC 타입의 냉매용 밸브(136)가 개방될 경우에 상기 NO 타입의 냉매용 밸브(138)은 폐쇄되고, 상기 NC 타입의 냉매용 밸브(136)가 폐쇄될 경우에 상기 NO 타입의 냉매용 밸브(138)는 개방될 수 있다.
그리고 본 발명의 제습건조기에서는 상기 NC 타입의 냉매용 밸브(136) 및 NO 타입의 냉매용 밸브(138)를 각기 구비하는 것을 예로 들어 도시하고 설명하였다.
본 발명을 실시함에 있어서는 이에 한정되지 않고, NC 타입의 유로 및 NO 타입의 유로를 함께 구비하고 있는 하나의 냉매용 밸브를 사용하여 상기 압축기(122)에서 압축된 고온고압의 냉매가 상기 응축기(110) 또는 상기 열교환기(124)로 선택적으로 유입되게 구성할 수도 있다.
상기 물이 공급되는 급수관(126)에는 도 1에 도시된 바와 같이 냉각기(140) 및 가열기(142)가 순차적으로 구비될 수 있다. 여기서, 공급되는 물의 흐름을 기준으로 하여 냉각기(140) 및 가열기(142)가 순차적으로 구비되는 것을 예로 들어 도시하였다.
본 발명을 실시함에 있어서는 이에 한정되지 않고, 공급되는 물의 흐름을 기준으로 하여 급수관(126)에 냉각기(140) 및 가열기(142)가 순차적으로 구비되게 구성할 수도 있다.
상기 냉각기(140)는 냉동사이클의 증발기(도면에 도시되지 않았음)를 이용하여 냉기를 발생하거나 또는 기타 여러 가지의 반도체 소자 등을 사용하여 냉기를 발생하고, 발생한 냉기를 이용하여 상기 급수관(126)의 물을 냉각시키게 구성할 수도 있다.
상기 가열기(142)는 예를 들면, 별도의 히터(도면에 도시되지 않았음)를 구비하고, 동작전력의 공급에 따라 발열되면서 상기 급수관(126)의 물을 가열하게 구성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 운전 제어장치에 따른 제습건조기에서 냉매의 흐름을 제어하는 제어회로의 구성을 보인 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 운전 제어장치의 제어회로는, 흡입온도 검출부(202)와, 토출온도 검출부(204)와, 팬 모터 구동부(206)와, 냉동사이클 구동부(208)와, 전열히터 구동부(210)와, 냉매용 밸브 구동부(212)와, 급수밸브 구동부(214)와, 유수 검출부(216)와, 유량 조절부(218)와, 명령 입력부(220)와, 냉각기 구동부(222)와, 가열기 구동부(224)와, 제어부(226)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 흡입온도 검출부(202)는, 상기 흡입온도 검출센서(118)의 검출신호를 이용하여 상기 흡입구(102)로 흡입되는 흡입공기의 온도를 검출할 수 있다.
상기 토출온도 검출부(204)는, 상기 토출온도 검출센서(120)의 검출신호를 이용하여 상기 토출구(104)로 토출되는 토출공기의 온도를 검출할 수 있다.
상기 팬 모터 구동부(206)는, 상기 팬 모터(114)를 구동시켜 상기 송풍 팬(112)을 회전시킬 수 있다.
상기 냉동사이클 구동부(208)는, 상기 압축기(122)를 구동시켜 냉매를 압축시키는 것으로서 상기 압축기(122)에서 압축된 냉매를 상기 응축기(110)가 응축하여 열을 발생하며, 상기 응축기(110)가 응축한 냉매는 팽창밸브(116)를 통해 팽창된 후 상기 증발기(108)로 유입되어 증발기(108)에서 냉기가 발생되게 할 수 있다.
상기 전열히터 구동부(210)는, 발열전력의 인가에 따라 발열되는 것으로서 상기 흡입구(102)로 흡입되는 흡입공기를 가열할 수 있다.
상기 냉매용 밸브 구동부(212)는, 상기 NC 타입의 냉매용 밸브(136) 및 상기 NC 타입의 냉매용 밸브(136)를 함께 구동시키거나 정지시키는 것으로서 상기 냉매용 밸브 구동부(212)의 동작에 따라 상기 NC 타입의 냉매용 밸브(136)가 개방되고, 상기 NO 타입의 냉매용 밸브(138)가 폐쇄되거나 또는 상기 NC 타입의 냉매용 밸브(136)가 폐쇄되고, 상기 NO 타입의 냉매용 밸브(138)가 개방될 수 있다.
상기 급수밸브 구동부(214)는, 상기 급수밸브(128)를 개방시켜 상기 급수관(126)을 통해 공급되는 물이 상기 급수밸브(128)를 통해 유입될 수 있다.
상기 유수 검출부(216)는, 상기 급수관(126)으로부터 상기 급수밸브(128)를 통해 물이 유입되는지의 여부를 검출할 수 있다.
상기 유량 조절부(218)는, 상기 급수관(126)으로부터 상기 급수밸브(128) 및 상기 유수 검출부(216)를 통해 상기 열교환기(124)로 유입되는 물의 유량을 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 유량 조절부(218)는 물이 통과할 수 있는 유로를 1단계(최소)로부터 10단계(최대)로 조절할 수 있다.
상기 명령 입력부(220)는, 복수 개의 기능 키(도면에 도시되지 않았음)들을 구비하고, 사용자가 상기 복수 개의 기능 키들을 선택적으로 조작함에 따라 제습명령, 습도조절명령 및 실내 설정온도 명령 등을 비롯한 각종 명령을 발생할 수 있다.
상기 냉각기 구동부(222)는 상기 냉각기(140)를 구동시켜 상기 급수관(126)을 통해 흐르는 물을 냉각시킴으로써 상기 열 교환기(124)를 통과하는 냉매를 냉각시키게 구성할 수 있다.
상기 가열기 구동부(224)는 상기 가열기(142)를 발열시켜 상기 급수관(126)을 통해 흐르는 물을 가열함으로써 상기 열 교환기(124)를 통과하는 냉매를 가열하게 구성할 수 있다.
상기 제어부(226)는, 본 발명에 따른 제습건조기(100)를 운전하는 각종 동작을 제어하여 실내공기의 습도 및 온도를 조절하면서 동작을 수행할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부(226)는, 상기 흡입온도 검출부(202)가 검출하는 흡입공기의 온도가 상기 압축기(122)의 과열 제한온도 이상 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 냉매용 밸브 구동부(212)를 제어하여 NC 타입의 냉매용 밸브(136) 및 NO 타입의 냉매용 밸브(138)를 구동시킴으로써 압축기(122)에서 압축된 고온고압의 냉매가 열교환기(124)에서 냉각되게 열 교환된 후 상기 응축기(110)로 유입되게 제어할 수 있다.
또한 상기 제어부(226)는, 압축기(122)에서 압축된 고온고압의 냉매를 열교환기(124)에서 냉각되게 열 교환시켜도 설정온도에서 흡입되는 외부공기의 현재온도를 감산한 온도편차가 계속 미리 설정된 정지온도 이하가 아닐 경우에 냉각기 구동부(222)가 냉각기(140)를 구동시켜 열교환기(124)로 유입되는 물을 냉각시키게 제어함으로써 실내공기의 온도를 보다 빠른 시간 이내에 냉각시킬 수 있도록 제어할 수 있다.
또한 상기 제어부(226)는, 제습건조기(100)로 유입되는 외부공기의 온도가 제습 하한온도 이하일 경우에 전열히터 구동부(210)를 제어하여 전열히터(106)를 발열시키게 제어함으로써 증발기(108)로 유입되는 흡입공기의 온도를 상승시켜 증발기(108)에서 성에가 발생하지 않도록 할 수 있다.
또한 상기 제어부(226)는, 전열히터(106)를 발열시켜도 계속 제습건조기(100)로 유입되는 외부공기의 온도가 제습 하한온도 이하일 경우에 압축기(122)에서 압축된 고온고압의 냉매가 열교환기(124)를 통해 응축기(110)로 유입되게 하면서 가열기(142)를 동작시켜 열교환기(124)로 유입되는 물을 가열하고, 열교환기(124)에서 응축기(110)로 유입되는 냉매의 온도를 상승시키게 제어함으로써 응축기(110)를 통과하는 토출공기의 온도를 보다 높게 상승시켜 실내온도를 상승시키고, 증발기(108)에서 성에가 발생하는 것을 방지하게 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 운전 제어방법에 따른 도 2의 제어부의 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 3을 참조하면, 제어부(226)는 제습건조기의 전원 온 명령이 발생되는지의 여부를 판단한다(S300).
제습건조기의 전원 온 명령이 발생될 경우에 상기 제어부(226)는 초기화 동작을 수행한다(S302).
상기 초기화 동작은, 상기 제어부(226)가 유량 조절부(218)를 제어하여 유량 조절밸브(132)의 개방상태를 조절한다. 예를 들면, 상기 제어부(226)는 유량 조절밸브(132)의 최대의 개방상태인 10단계로 조절하여 급수관(126)의 물이 상기 유량 조절밸브(132)를 통해 열교환기(124)로 최대로 공급될 수 있도록 제어할 수 있다.
또한 상기 제어부(226)는 냉매용 밸브 구동부(212)를 구동시키지 않아 NC 타입의 냉매용 밸브(136)는 폐쇄된 상태를 유지하고, NO 타입의 냉매용 밸브(138)는 개방된 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
또한 상기 제어부(226)는, 실내 설정온도 및 실내 설정습도 등을 결정할 수 있다. 여기서, 상기 제어부(226)는 사용자가 명령 입력부(220)를 조작함에 따라 실내 설정온도 및 실내 설정습도를 결정할 수 있다. 또는 사용자가 명령 입력부(220)를 조작하지 않을 경우에 상기 제어부(226)는 이전에 결정하였던 실내 설정온도 및 실내 설정습도를 그대로 현재의 실내 설정온도 및 실내 설정습도로 결정할 수도 있다.
이와 같이 하여 초기화 동작을 수행한 상태에서 상기 제어부(226)는 상기 명령 입력부(220)로부터 제습운전 명령이 발생되는지의 여부를 판단한다(S304).
제습운전 명령이 발생될 경우에 상기 제어부(226)는, 제습운전을 수행한다(S306).
즉, 상기 제어부(226)는 팬 모터 구동부(206)를 제어하여 팬 모터(114)를 구동시키고, 압축기(122)를 구동시킨다.
상기 팬 모터(114)의 구동에 따라 송풍 팬(112)이 회전하게 되고, 상기 송풍 팬(114)의 회전에 따라 실내공기가 흡입구(102)를 통해 흡입되고, 상기 흡입구(102)로 흡입된 흡입공기는 상기 전열히터(106), 상기 증발기(108) 및 상기 응축기(110)를 순차적으로 통과한 후 상기 토출구(104)로 토출되게 되는 것으로서 실내공기가 제습건조기(100)를 순환하게 한다.
또한 상기 압축기(122)의 구동에 따라 압축된 고온고압의 냉매는 NO 타입의 냉매용 밸브(138)를 통해 응축기(110)로 유입되어 응축되고, 응축된 냉매는 팽창밸브(116)를 통해 팽창된 후 증발기(108)로 유입되어 상기 증발기(108)에서 냉기를 발생하게 되며, 상기 증발기(108)를 통과한 냉매는 압축기(122)로 유입되어 다시 압축된다.
이와 같이 하여 제습운전을 수행하는 상태에서 상기 제어부(226)는 흡입온도 검출부(202)가 검출하는 실내의 현재온도를 판단한다(S308).
그리고 상기 제어부(226)는 상기 판단한 현재온도가, 미리 설정된 압축기(122)의 과열 제한온도 이상인지의 여부를 판단하고(S310), 과열 제한온도 이상이 아닐 경우에 실내 설정온도 이상인지의 여부를 판단한다(S312).
판단 결과 현재온도가 과열 제한온도 이상이거나 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 제어부(226)는, 고온 경과시간을 카운트하고(S314), 냉매용 밸브 구동부(212)를 제어하여 NC 타입의 냉매용 밸브(136) 및 NO 타입의 냉매용 밸브(138)를 구동시킨다(S316).
그러면, NC 타입의 냉매용 밸브(136)는 개방되고, NO 타입의 냉매용 밸브(138)은 폐쇄된다. 즉, 상기 압축기(122)에서 압축된 고온고압의 냉매가 응축기(110)로 직접 유입되지 않고, 열 교환기(124)에서 열 교환된 후 응축기(110)로 유입되게 한다.
그리고 상기 제어부(226)는 상기 열 교환기(124)에서의 냉기 열 교환동작을 수행하게 제어한다(S318).
상기 열 교환기(124)에서의 냉기 열 교환동작은 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 제어부(226)는 먼저 급수밸브 구동부(214)를 제어하여 급수밸브(128)를 개방시킨다(S500). 그러면, 급수관(126)의 물이 급수밸브(128), 유수 검출센서(130) 및 유량 조절밸브(132)를 순차적으로 통해 열교환기(124)로 유입된다.
이와 같은 상태에서 상기 제어부(226)는 유수 검출부(216)의 출력신호를 이용하여 유수 검출센서(130)가 유수를 검출하는지의 여부를 판단한다(S502). 즉, 상기 제어부(226)는 상기 급수관(126)으로부터 물이 급수밸브(128), 유수 검출센서(130) 및 유량 조절밸브(132)를 순차적으로 통해 열교환기(124)로 유입되는지의 여부를 판단한다.
상기 유수 검출센서(130)가 유수를 검출하지 못할 경우에 상기 급수관(126)을 통해 물이 공급되지 않는 것으로서 상기 제어부(226)는 제습운전을 정지하고(S504), 표시부(도면에 도시되지 않았음)에 물이 공급되지 않음을 알리는 에러를 표시하며(S506), 제습동작을 종료한다.
그리고 상기 단계(S502)에서 유수가 검출될 경우에 열 교환기(124)로 물이 정상으로 유입되는 것으로서 열 교환기(124)로 유입된 물은 압축기(122)에서 압축된 고온고압의 냉매와 열 교환된 후 배수관(134)을 통해 배수된다.
이와 같은 상태에서 상기 제어부(226)는 상기 열 교환기(124)에서의 열 교환에 따른 온도변화가 발생될 때까지 소요되는 소정의 설정시간 예를 들면, 약 1∼2분 정도를 대기한다(S508).
즉, 압축기(122)에서 압축된 고온고압의 냉매가 열 교환기(124)에서 물과 열 교환됨에 따라 응축기(110)에서 발생하는 열의 온도가 낮아지게 되면서 토출구(104)로 토출되는 토출공기의 온도가 낮아지게 된다. 그러면, 실내공기의 온도가 낮아지게 되고, 흡입구(102)로 흡입되는 흡입공기의 온도가 낮아지게 되는 것으로서 상기 제어부(226)는 상기 열 교환기(124)에서의 냉기 열 교환에 따라 흡입공기의 온도가 낮아질 때까지 소요되는 소정의 설정시간을 대기한다.
상기 설정시간이 경과되면, 상기 제어부(226)는 토출공기의 온도에서 흡입공기의 온도를 감산하여 온도차(△RT)를 계산한다(S510).
즉, 상기 제어부(226)는 흡입온도 검출부(202) 및 토출온도 검출부(204)의 출력신호를 입력하여 흡입공기의 온도 및 토출공기의 온도를 검출하고, 검출한 토출공기의 온도에서 흡입공기의 온도를 감산하여 온도차(△RT)를 계산한다.
상기 온도차(△RT)가 계산되면, 상기 제어부(226)는 계산된 온도차(△RT)를 미리 설정된 냉각안정 온도범위와 비교한다(S512, S514).
즉, 상기 냉각안정 온도범위는 예를 들면, -2℃∼1℃의 범위로 미리 설정되는 것으로서 상기 제어부(226)는 상기 온도차(△RT)가 상기 냉각안정 온도범위 이상 또는 상기 온도차(△RT)가 상기 냉각안정 온도범위 이하인지의 여부를 판단한다.
상기 온도차(△RT)가 상기 냉각안정 온도범위 이상일 경우(S512)에 상기 제어부(226)는 현재 유량 조절밸브(132)의 개방 상태가 최대 개방상태인지의 여부를 판단한다(S516). 즉, 상기 제어부(226)는 현재 유량 조절밸브(132)가 10단계로 개방되어 열 교환기(124)로 최대의 물이 유입되고 있는 상태인지의 여부를 판단한다.
상기 유량 조절밸브(132)의 개방 상태가 최대 개방상태일 경우에 상기 제어부(226)는 상기 단계(S508)로 복귀하여 설정시간을 대기하는 동작부터 반복 수행한다.
상기 유량 조절밸브(132)의 개방 상태가 최대 개방상태가 아닐 경우에 상기 제어부(226)는 유량 조절부(218)를 제어하여 상기 유량 조절밸브(132)의 개방 상태를 1단계 증가시킴으로써 상기 열 교환기(124)로 유입되는 물의 양이 1단계 증가하게 된다(S518).
그리고 상기 온도차(△RT)가 상기 냉각안정 온도범위 이하일 경우(S514)에 상기 제어부(226)는 현재 유량 조절밸브(132)의 개방 상태가 최소 개방상태인지의 여부를 판단한다(S520). 즉, 상기 제어부(226)는 현재 유량 조절밸브(132)가 1단계로 개방되어 열 교환기(124)로 최소의 물이 유입되고 있는 상태인지의 여부를 판단한다.
상기 유량 조절밸브(132)의 개방 상태가 최소 개방상태일 경우에 상기 제어부(226)는 상기 단계(S508)로 복귀하여 설정시간을 대기하는 동작부터 반복 수행한다.
상기 유량 조절밸브(132)의 개방 상태가 최소 개방상태가 아닐 경우에 상기 제어부(226)는 유량 조절부(218)를 제어하여 상기 유량 조절밸브(132)의 개방 상태를 1단계 감소시킴으로써 상기 열 교환기(124)로 유입되는 물의 양이 1단계 감소하게 된다(S522).
그리고 상기 온도차(△RT)가 상기 냉각안정 온도범위 이내일 경우에 상기 제어부(226)는 상기 단계(S508)로 복귀하여 설정시간을 대기하는 동작부터 반복 수행한다.
이와 같이 열 교환 동작을 수행하는 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제어부(226)는 소정의 설정시간동안 대기하고(S320), 설정온도에서 현재온도를 감산한 온도편차가 미리 설정된 정지온도 이하인지의 여부를 판단한다(S322). 예를 들면, 상기 제어부(226)는 사용자가 미리 설정한 실내 설정온도에서 흡입온도 검출부(202)가 검출하는 흡입공기의 현재온도를 감산한 온도가 정지온도로 미리 설정한 3℃ 이하인지의 여부를 판단한다.
상기 판단 결과 설정온도에서 현재온도를 감산한 온도편차가 미리 설정된 정지온도 이하가 아닐 경우에 상기 제어부(226)는 상기 카운트하는 고온 경과시간이 미리 설정된 설정 냉각시간 이상인지의 여부를 판단한다(S324).
상기 카운트하는 고온 경과시간이 미리 설정된 설정 냉각시간 이상이 아닐 경우에 상기 제어부(226)는 상기 단계(S318)로 복귀하여 냉기 열 교환 동작을 수행하는 것을 반복한다.
그리고 상기 카운트하는 고온 경과시간이 미리 설정된 설정 냉각시간 이상일 경우에 상기 제어부(226)는 냉각기 구동부(222)를 제어하여 냉각기(140)를 구동시키고(S326), 상기 단계(S318)로 복귀하게 된다.
상기 냉각기(140)를 구동시킴에 따라 상기 급수관(126)을 통해 급수되는 물을 냉각시켜 열교환기(124)를 통과하는 냉매를 보다 낮은 온도로 냉각시키게 된다.
그러므로 토출구(104)를 통해 토출되는 토출공기의 온도가 보다 낮게 냉각되고, 실내공기의 온도가 빠른 속도로 하강하게 되어 흡입구(102)로 흡입되는 흡입공기의 온도가 빠른 속도로 낮아지게 된다.
이와 같은 상태에서 상기 제어부(226)는, 설정온도에서 현재온도를 감산한 온도편차가 미리 설정된 정지온도 이하인지의 여부를 반복하여 판단한다(S322).
상기 단계(S322)의 판단 결과 설정온도에서 현재온도를 감산한 온도편차가 미리 설정된 정지온도 이하일 경우에 실내온도가 요구되는 온도의 범위로 조절된 것으로서 상기 제어부(226)는 상기 압축기(122)에서 출력되는 냉매의 냉각동작을 종료한다.
상기 냉매의 냉각동작의 종료는 상기 제어부(226)가, 냉매용 밸브 구동부(212)가 NC 타입의 냉매용 밸브(136) 및 NO 타입의 냉매용 밸브(138)를 정지시켜 상기 압축기(122)에서 압축된 냉매가 상기 응축기(110)로 직접 유입되게 한다(S328). 그리고 상기 제어부(226)는, 급수밸브 구동부(214)가 급수밸브(128)를 폐쇄시키게 제어하여 열 교환동작을 정지시키고(S330), 카운트한 고온 경과시간을 리세트시키며(S332), 냉각기 구동부(222)가 냉각기(140)를 정지시켜 더 이상 물을 냉각시키지 않도록 하며(S334), 상기 단계(S306)로 복귀하여 제습운전을 수행하는 동작부터 반복 수행한다.
그리고 상기 단계(310)에서 현재온도가 미리 설정된 압축기(122)의 과열 제한온도 이상이 아니고, 또한 상기 단계(312)에서 현재온도가 과열 제한온도 이상이 아닐 경우에 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제어부(226)는 현재온도가 제습 제한온도 이하인지의 여부를 판단한다(S400).
판단 결과, 현재온도가 제습 제한온도 이하가 아닐 경우에 상기 제어부(226)는 상기 단계(S306)로 복귀하여 계속 제습운전을 수행하는 동작부터 반복 수행한다.
그리고 상기 단계(S400)의 판단 결과, 현재온도가 제습 제한온도 이하일 경우에 상기 제어부(226)는 저온 경과시간을 카운트하고(S402), 전열히터 구동부(210)를 제어하여 전열히터(106)를 발열시킨다(S404).
그러면, 송풍 팬(112)의 회전에 따라 흡입되는 제습 제한온도 이하의 현재온도가 전열히터(106), 증발기(108) 및 응축기(110)를 순차적으로 통과하면서 제습된 후 실내로 다시 토출된다. 이 때, 흡입되는 제습 제한온도 이하의 현재온도는 전열히터(106)에서 가열되고, 증발기(108)에서 약간 냉각되나, 응축기(110)를 통과하면서 다시 가열되어 실내로 토출되므로 실내공기의 온도가 본 발명에 따른 제습건조기를 통과하면서 상승하게 된다.
이와 같은 상태에서 상기 제어부(226)는 상기 전열히터(106)에 대하며 미리 설정된 설정 발열시간이 경과되었는지의 여부를 판단한다(S406). 즉, 상기 제어부(226)는 상기 카운트한 저온 경과시간이 설정 발열시간 이상인지의 여부를 판단한다.
설정 발열시간이 경과되지 않았을 경우에 상기 제어부(226)는 상기 단계(S400)로 복귀하여 현재온도가 제습 제한온도 이하인지의 여부를 판단하고, 현재온도가 제습 제한온도 이하일 경우에 저온 경과시간을 카운트하고(S402), 전열히터(106)를 발열시키며(S404), 설정 발열시간이 경과되는지의 여부를 판단하는 동작(S406)을 반복하여 수행한다.
상기 설정 발열시간이 경과될 때까지 계속 현재온도가 제습 제한온도 이하일 경우에 상기 제어부(226)는 냉매용 밸브 구동부(212)를 제어하여 NC 타입의 냉매용 밸브(136) 및 NO 타입의 냉매용 밸브(138)를 구동시키고(S408), 가열기 구동부(224)를 제어하여 가열기(142)를 동작시키며(S410), 급수밸브 구동부(214)를 제어하여 급수밸브(128)를 개방시킨다(S412).
즉, 상기 제어부(226)는 NC 타입의 냉매용 밸브(136) 및 NO 타입의 냉매용 밸브(138)를 구동시켜 압축기(136)에서 압축된 냉매가 열교환기(124)를 통해 응축기(110)로 유입되게 하고, 가열기(142)를 동작시킴과 아울러 급수밸브(128)를 개방시킨다.
그러므로 급수관(126)을 통해 유입되는 물이 가열기(142)에 의해 가열되어 열 교환기(124)로 유입되므로 압축기(136)에서 압축된 냉매의 온도가 열교환기(124)를 통과하면서 더욱 높은 온도로 상승된 후 응축기(110)로 유입되어 응축기(110)의 온도가 더욱 높아지게 되고, 이로 인하여 제습건조기를 순환하여 실내로 토출되는 공기의 온도가 더욱 상승하여 실내공기의 온도를 빠른 속도로 상승시키게 된다.
이와 같은 상태에서 상기 제어부(226)는 유수 검출부(216)의 출력신호를 입력하여 유수 검출센서(130)가 유수를 검출하는지의 여부를 판단한다(S414).
상기 유수 검출센서(130)가 유수를 검출하지 못할 경우에 상기 급수관(126)을 통해 물이 급수되지 않는 것으로서 상기 제어부(226)는 제습운전을 정지하고(S416). 에러를 표시하며(S418), 종료한다.
상기 유수 검출센서(130)가 유수를 검출할 경우에 상기 급수관(126)을 통해 물이 정상으로 급수되는 것으로서 상기 제어부(226)는 실내의 현재온도가 제습 제한온도 이상인지의 여부를 판단한다(S420). 즉, 상기 제어부(226)는 흡입온도 검출부(202)의 출력신호를 입력하여 실내의 현재온도를 검출하고, 검출한 현재온도가 제습 제한온도 이상인지의 여부를 판단한다.
상기 실내의 현재온도가 제습 제한온도 이상이 아닐 경우에 상기 제어부(226)는 상기 단계(S414)로 복귀하여 유수가 검출되는지의 여부를 판단하고, 유수가 검출될 경우에 실내의 현재온도가 제습 제한온도 이상인지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.
이와 같은 상태에서 실내의 현재온도가 제습 제한온도 이상으로 되면, 상기 제어부(226)는 급수밸브 구동부(214)를 제어하여 급수밸브(128)를 차단시키고(S422), 가열기 구동부(224)를 제어하여 가열기(142)를 정지시키며(S424), 냉매용 밸브 구동부(212)를 제어하여 NC 타입의 냉매용 밸브(136) 및 NO 타입의 냉매용 밸브(138)를 정지시키며(S426), 현재까지 카운트한 저온 경과시간을 리세트시키며(S428), 상기 단계(S306)로 복귀하여 제습운전을 수행하는 동작부터 반복 수행한다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 제습건조기 102 : 흡입구
104 : 토출구 106 : 전열 히터
108 : 증발기 110 : 응축기
112 : 송풍 팬 114 : 팬 모터
116 : 팽창밸브 118 : 흡입온도 검출센서
120 : 토출온도 검출센서 122 : 압축기
124 : 열교환기 126 : 급수관
128 : 급수밸브 130 : 유수 검출센서
132 : 유량조절밸브 134 : 배수관
136 : NC 타입의 냉매용 밸브 138 : NO 타입의 냉매용 밸브
140 : 냉각기 142 : 가열기
202 : 흡입온도 검출부 204 : 토출온도 검출부
206 : 팬 모터 구동부 208 : 냉동사이클 구동부
210 : 전열히터 구동부 212 : 냉매용 밸브 구동부
214 : 급수밸브 구동부 216 : 유수 검출부
218 : 유량 조절부 220 : 명령 입력부
222 : 냉각기 구동부 224 : 가열기 구동부
226 : 제어부

Claims (13)

  1. 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 냉동 사이클;
    실내공기를 흡입하고 흡입한 실내공기가 상기 증발기 및 상기 응축기를 순차적으로 통과하여 제습되게 하는 송풍 팬;
    수냉식으로 열 교환하는 열 교환기;
    급수관을 통해 공급되는 물을 상기 열 교환기로 유입시키는 급수밸브;
    상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 응축기로 직접 유입되거나 또는 상기 열 교환기를 통해 상기 응축기로 유입되게 하는 냉매용 밸브;
    상기 흡입공기의 온도를 검출하기 위한 흡입온도 검출센서;
    상기 증발기 및 상기 응축기를 순차적으로 통과하여 실내로 토출되는 토출공기의 온도를 검출하기 위한 토출온도 검출센서;
    상기 물이 상기 열교환기로 유입되는 양을 조절하는 유량 조절부; 및
    상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 응축기로 유입되거나 또는 상기 열 교환기를 통해 상기 응축기로 유입되도록 상기 냉매용 밸브를 제어하고, 상기 냉매가 상기 열 교환기를 통해 상기 응축기로 유입되게 제어할 경우에 상기 물이 상기 급수밸브를 통해 상기 열 교환기로 유입되어 열 교환 동작이 수행되게 제어하며 상기 흡입공기의 온도 및 상기 토출공기의 온도의 온도차가 미리 설정된 냉각안정 온도범위 이상일 경우에 상기 온도차가 상기 냉각안정 온도범위 이내가 되도록 상기 유량 조절부를 제어하여 상기 물이 상기 열교환기로 유입되는 양을 조절하는 제어부;를 포함하는 제습건조기의 운전 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 흡입온도 검출센서로 검출한 흡입공기의 온도가 미리 설정된 과열 제한온도 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 열 교환기에서 열 교환되어 냉각된 후 상기 응축기로 유입되게 제어하는, 제습건조기의 운전 제어장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 교환기로 유입되는 물을 냉각시키기 위한 냉각기;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 흡입온도 검출센서로 검출한 흡입공기의 온도가 미리 설정된 과열 제한온도 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 고온 경고시간을 카운트하고 카운트한 고온 경고시간이 미리 설정된 설정 냉각시간 이상일 경우에 상기 냉각기를 구동시키는, 제습건조기의 운전 제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입공기의 온도를 검출하기 위한 흡입온도 검출센서; 및
    상기 증발기의 전단에 설치되어 상기 흡입공기를 가열하는 전열히터;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 흡입온도 검출센서로 검출한 흡입공기의 온도가 제습 제한온도 이하일 경우에 상기 흡입공기의 온도와 상기 제습 제한온도의 온도차에 따라 상기 전열히터의 발열량을 조절하는, 제습건조기의 운전 제어장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 열 교환기로 유입되는 물을 가열하기 위한 가열기;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 흡입공기의 온도가 제습 제한온도 이하일 경우에 저온 경과시간을 카운트하고 카운트한 저온 경과시간이 설정 발열시간 이상일 경우에 상기 가열기를 동작시키고 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 열 교환기에서 열 교환된 후 상기 응축기로 유입되게 제어하는, 제습건조기의 운전 제어장치.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 물이 상기 열교환기로 유입되는 지의 여부를 검출하는 유수 검출부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 유수 검출부가 유수를 검출하지 못할 경우에 제습운전을 정지하는, 제습건조기의 운전 제어장치.
  8. 제습운전의 명령에 따라 제어부가 송풍 팬을 회전시키고 압축기를 구동시켜 제습운전을 수행하는 단계;
    상기 제어부가 흡입공기 온도센서로 검출한 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상이 아니고 또한 실내 설정온도 이상이 아닐 경우에 냉매용 밸브를 정지시켜 압축기에서 압축된 냉매가 응축기로 직접 유입되게 하는 단계; 및
    상기 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 제어부가 상기 냉매용 밸브를 구동시켜 상기 압축기에서 압축된 냉매가 열 교환기를 통해 응축기로 유입되게 하고 상기 열 교환기로 물을 유입시켜 상기 냉매가 냉각되게 하는 단계;를 포함하고,
    상기 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 제어부가 상기 냉매용 밸브를 구동시켜 상기 압축기에서 압축된 냉매가 열 교환기를 통해 응축기로 유입되게 하고 상기 열 교환기로 물을 유입시켜 상기 냉매가 냉각되게 하는 단계는,
    상기 제어부가 급수밸브를 개방시켜 상기 열 교환기로 물이 유입되게 하는 단계;
    상기 제어부가 흡입공기의 온도 및 토출공기의 온도차가 미리 설정된 냉각안정 온도범위 이내인지의 여부를 판단하는 단계; 및
    흡입공기의 온도 및 토출공기의 온도차가 미리 설정된 냉각안정 온도범위 이내가 아닐 경우에 상기 제어부가 유량 조절밸브를 제어하여 흡입공기의 온도 및 토출공기의 온도차가 미리 설정된 냉각안정 온도범위 이내가 되도록 상기 열 교환기로 유입되는 물의 양을 조절하는 단계;를 포함하는 제습건조기의 운전 제어방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 제어부가 상기 냉매용 밸브를 구동시켜 상기 압축기에서 압축된 냉매가 열 교환기를 통해 응축기로 유입되게 하고 상기 열 교환기로 물을 유입시켜 상기 냉매가 냉각되게 하는 단계는,
    상기 흡입공기의 온도가 과열 제한온도 이상 또는 실내 설정온도 이상일 경우에 상기 제어부가 고온 경과시간을 카운트하는 단계;
    상기 제어부가 상기 실내 설정온도에서 현재온도를 감산한 온도편차가 미리 설정된 정지온도 이하가 아닐 경우에 상기 카운트한 고온 경과시간이 설정 냉각시간 이상인지의 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 고온 경과시간이 상기 설정 냉각시간 이상일 경우에 상기 제어부가 냉각기를 구동시켜 상기 열 교환기로 유입되는 물을 냉각시키는 단계;를 포함하는 제습건조기의 운전 제어방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 흡입공기의 온도가 미리 설정된 제습 제한온도 이하일 경우에 상기 제어부가 상기 흡입공기의 온도와 상기 제습 제한온도의 온도차에 따라 전열히터를 발열시켜 상기 흡입공기를 가열하는 단계;를 더 포함하는 제습건조기의 운전 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 흡입공기의 온도가 미리 설정된 제습 제한온도 이하일 경우에 상기 제어부가 저온 경과시간을 카운트하는 단계;
    상기 저온 경과시간이 설정 발열시간 이상일 경우에 상기 제어부가 상기 냉매용 밸브를 구동시켜 상기 압축기에서 압축된 냉매가 열 교환기를 통해 응축기로 유입되게 하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 열 교환기로 물을 유입시키고 가열기를 동작시켜 상기 열 교환기로 유입되는 물을 가열하게 하는 단계;를 더 포함하는 제습건조기의 운전 제어방법.
  13. 제 8 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부가 유수 검출부의 출력신호로 상기 열 교환기에 상기 물이 유입되는 지의 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 열 교환기에 상기 물이 유입되지 않음이 판단될 경우에 상기 제어부가 제습운전을 정지하는 단계;를 더 포함하는 제습건조기의 운전 제어방법.
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