KR101921069B1 - 건조기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 건조기의 제어방법은, 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 히트펌프 시스템과 히터 중 적어도 하나 이상이 선택되어 가동되되, 상기 히트펌프 시스템의 열공급용량이 상기 히터의 열공급용량 이상인 건조기에 적용되는 것으로, 상기 열원으로 히트펌프 시스템과 히터가 선택되는 경우, 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계; 상기 히트펌프 시스템이 정상가동된 후 상기 히터를 가동하는 단계; 건조가 진행된 후 드럼을 냉각시켜 건조를 종료하기 위해 히터의 가동을 종료하는 단계; 상기 히터의 가동이 종료된 후 상기 히트펌프 시스템의 가동을 종료하는 단계;를 포함한다.

Description

건조기의 제어방법{A CONTROLLING METHOD FOR A WASHING MACHINE}

본 발명은 의류 등을 건조할 수 있는 건조기의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건조대상물을 건조하는 공기를 가열하는 열원으로 히트펌프 시스템과 히터 중 적어도 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있도록 하여 에너지 효율이 높으면서도 건조시간을 단축할 수 있는 건조기가 보다 효율적이고 안정적으로 운전될 수 있도록 제어하는 건조기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기 또는 건조기와 같이 건조기능을 갖는 의류처리장치는 세탁이 완료되어 탈수 과정이 종료된 상태의 세탁물을 드럼 내부로 투입하고, 드럼 내부로 열풍을 공급하여 세탁물의 수분을 증발시켜서 세탁물을 건조하는 기기이다.

건조기의 예를 들어보면, 본체 내부에 회전가능하게 설치되며 세탁물이 투입되는 드럼과, 드럼을 구동하는 구동 모터와, 드럼 내부로 공기를 불어 넣는 송풍팬과, 드럼 내부로 유입되는 공기를 가열하는 가열수단을 구비한다. 상기 가열수단으로 전기저항에 의해 발생되는 고온의 전기 저항열을 이용하거나 혹은 가스를 연소시켜서 발생하는 연소열을 이용하는 히터 방식이 있을 수 있다.

한편, 드럼을 빠져나가는 공기는 드럼 내부의 세탁물의 수분을 가지게 되어 고온 다습한 상태의 공기가 된다. 이때 이 고온 다습한 공기를 처리하는 방식에 따라서 건조기를 분류할 수 있는데, 고온 다습한 공기가 건조기 외부로 배출되지 않고 순환하면서 열교환수단을 통해 공기를 이슬점 온도 이하로 냉각하여 고온 다습한 공기 중에 포함된 수분을 응축시킨 후 재공급하는 순환식 건조기와, 드럼을 통과하고 나오는 고온 다습한 상태의 공기를 외부로 직접 배출시켜 버리는 배기식 건조기로 나뉘어진다.

순환식 건조기의 경우 드럼으로부터 배출된 공기를 응축시키기 위해서는 공기를 이슬점 이하로 냉각하는 과정을 거치게 되고 드럼에 재공급되기 전에 상기 가열 수단을 통해 가열되어야 한다. 따라서 가열수단으로 히터를 사용하는 경우, 드럼으로부터 토출된 고온 다습한 공기를 응축시키기 위한 별도의 열교환수단이 필요하며, 히터에 의해 공급된 열에너지가 열교환수단과의 열교환에 의해 외부로 배출되어 버린다. 이러한 경우, 히터를 사용하여 필요한 열에너지를 충분히 공급할 수 있는 장점을 가지지만, 열효율이 저하되고 에너지 낭비가 많이 된다는 문제점을 가진다. 또한, 공기가 순환되기 위해서 충분히 수분이 제거되어야 하기 때문에, 열교환수단의 부피가 커지거나, 건조시간이 증가하는 문제점을 가진다.

배기식 건조기의 경우에도 고온다습한 공기를 외부로 배출하고 상온의 외기를 유입하여 가열 수단을 통해서 요구되는 온도 수준까지 가열할 필요가 있다. 배기식 건조기에 가열수단으로 히터를 사용하는 경우, 별도의 열교환수단이 필요 없다는 장점이 있고, 히터를 사용하여 필요한 열에너지를 충분히 공급하여 건조시간이 줄어드는 장점이 있다. 하지만, 외부로 배출되는 고온의 공기에는 가열 수단에 의해 전달된 열 에너지가 포함되어, 그대로 외부로 배출되어 버리므로 열효율이 저하되고 에너지 낭비가 많이 되는 문제점을 가진다.

따라서, 최근에는 드럼에서 배출되는 공기 중에서 사용되지 못한 에너지를 회수하여 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는데 사용되도록 하여 에너지 효율을 늘릴 수 있는 건조기가 소개되고 있다. 이러한 건조기의 일 예로서 히트펌프(heat pump) 시스템을 갖는 건조기가 있다. 상기 히트펌프 시스템은 두 개의 열교환기와 압축기 및 팽창기를 구비하고 있어, 시스템을 순환하는 냉매가 배기되는 열풍이 갖는 에너지를 회수한 후 드럼에 공급되는 공기를 가열하도록 함으로써 에너지 효율을 증가시키게 된다.

구체적으로, 상기 히트펌프 시스템은 드럼으로부터의 배기측에 증발기를, 드럼 유입측에 응축기를 두어, 증발기를 통해서 열에너지를 냉매가 흡수한 후 압축기에 의해 고온고압으로 가열된다. 그 후 응축기를 통해서 냉매가 갖는 열에너지가 드럼으로 유입되는 공기로 전달되도록 하여 버려지는 에너지를 이용하여 열풍을 생성하도록 한다.

하지만, 전술한 히트펌프 시스템을 적용한 건조기의 경우, 열에너지를 흡수할 수 있는 증발기 및 에너지를 배출할 수 있는 응축기의 용량과, 냉매를 압축하는 압축기의 용량에 의해 시스템의 성능이 결정된다. 따라서, 이상적으로는 필요한 열에너지에 맞추어 히트펌프 시스템을 설계하면 되지만, 현실적으로 건조기에 사용되는 압축기 및 열교환기인 응축기와 증발기의 크기 및 용량이 제한적일 수밖에 없다. 따라서, 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 가열수단으로 히트펌프 시스템을 사용하는 경우, 에너지 효율 면에서는 우수해지는 장점을 가지지만, 히트펌프 시스템의 용량적인 한계에 의해 건조시간에 증가된다는 문제점을 가진다. 또한, 히트 펌프 시스템의 특성에 의해, 압축기 등에 과부하가 발생되어 히트펌프 시스템의 신뢰성이 높지 못하다는 문제점도 있다.

본 발명은 히트펌프 시스템을 사용하여 에너지 효율이 높도록 하면서도, 히터를 추가적으로 사용하여 건조시간을 줄일 수 있는, 히트펌프 시스템과 히터를 모두 사용할 수 있는 하이브리드 건조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 히트펌프 시스템과 히터를 사용하면서도, 압축기의 과부하를 효율적으로 방지하여 히트펌프 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 하이브리드 건조기의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 사용자가 에너지 효율을 중요하게 생각하거나 건조 시간을 중요하게 생각하는 등, 사용자의 관점에 따라 선택적으로 건조기의 동작으로 제어하여, 히트펌프 시스템에 의해서만 건조가 진행되거나 히터와 히트펌프 시스템에 의해서 건조가 진행되는 것을 사용자가 선택할 수 있는 수단을 구비하여 사용자 편의성을 증대시킨 하이브리드 건조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 건조기의 제어방법의 일 실시예는, 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 히트펌프 시스템과 히터 중 적어도 하나 이상이 선택되어 가동되되, 상기 히트펌프 시스템의 열공급용량이 상기 히터의 열공급용량 이상인 건조기에 적용되는 것으로, 상기 열원으로 히트펌프 시스템과 히터가 선택되는 경우, 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계; 상기 히트펌프 시스템이 정상가동된 후 상기 히터를 가동하는 단계; 건조가 진행된 후 드럼을 냉각시켜 건조를 종료하기 위해 히터의 가동을 종료하는 단계; 상기 히터의 가동이 종료된 후 상기 히트펌프 시스템의 가동을 종료하는 단계;를 포함한다.

상기 구성의 측면은 히트펌프 시스템이 히터보다 열공급용량이 더 큰 경우, 열원들인 히트펌프 시스템과 히터의 부하가동 및 종료에 있어서 열공급용량을 고려하여 안정적으로 부하들이 가동되도록 제어할 수 있다.

여기서, 상기 건조기의 제어방법의 일 실시예는 구동모터를 가동하여 상기 드럼을 가동하는 단계;를 더 포함하고, 상기 드럼을 가동하는 단계는 상기 구동모터를 역회전 후 정회전하고, 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계는 상기 구동모터를 정회전한 후에 시작된다.

상기 구성의 측면은 상기 히트펌프 시스템을 가동하기 전에 구동모터에 의해 드럼을 구동되도록 하여 부하를 순차적으로 가동되도록 한다.

한편, 상기 건조기의 제어방법의 일 실시예는 상기 히트펌프 시스템에 포함된 압축기의 정상작동여부를 판단하는 단계;를 포함하고, 상기 히터를 가동하는 단계는 상기 히트펌프 시스템의 정상작동이 확인된 후 수행되도록 제어한다. 상기 압축기의 정상작동여부를 판단하는 단계는, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도변화량과 사전 설정된 기준 온도변화량을 비교하여 판단한다.

또한, 상기 건조기의 제어방법의 일 실시예는 상기 히터가 가동된 후 압축기의 온도를 제어하는 압축기 온도제어 단계;를 더 포함하고, 상기 압축기 온도제어 단계는, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도에 따라 상기 히터의 가동 및 중단을 반복하도록 제어한다.

상기 압축기 온도제어 단계는, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 히터가동 중 측정하여 사전 설정된 소정의 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계; 상기 히터 가동 중 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 상한에 도달한 경우 상기 히터의 가동을 중단하는 단계; 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 히터가동 중단 중 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계; 상기 히터가동 중단 중 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달한 경우 상기 히터를 재가동하는 단계;를 포함한다.

여기서, 상기 압축기 온도제어 단계는, 상기 히터가동 중단 중 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달하여 히터를 재가동하는 경우, 상기 냉매의 온도를 다시 히터가동 중 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 반복하여 판단한다.

한편, 상기 히터가동 중단 중 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 상한을 초과하거나, 상기 온도범위의 하한에 소정의 시간 이내에 도달되지 아니한 경우, 상기 히트펌프 시스템에 포함된 팽창밸브의 개방 정도를 제어하는 밸브제어 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 밸브제어 단계는 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도에 따라 상기 히터를 재가동하거나 상기 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 상기 히트펌프 시스템만을 사용하여 건조를 수행한다.

한편, 상기 건조기의 제어방법의 일 실시예는 상기 히터가 가동된 후 상기 드럼의 온도를 제어하는 드럼 온도제어 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 드럼 온도제어 단계는, 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도에 따라 상기 히터의 가동 및 중단을 반복하고, 상기 히터의 가동중단되는 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하는 경우 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하도록 제어된다.

상기 드럼 온도제어 단계는, 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도를 히터가동 중 측정하여 사전 설정된 소정의 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계; 상기 히터가동 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 상한에 도달한 경우 히터의 가동을 중단하는 단계; 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도를 히터가동 중단 중 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계; 상기 히터가동 중단 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달한 경우 히터를 재가동하는 단계;를 포함한다.

여기서, 상기 드럼 온도제어 단계는, 상기 히터가동 중단 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달하지 아니하는 시간이 소정의 시간 이상 지속되는 경우, 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용한다.

또한, 상기 드럼 온도제어단계는, 상기 히터의 가동을 중단하는 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하지 않은 경우, 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도에 따라 히터의 재가동 및 가동중단을 반복하여 수행한다.

한편, 상기 건조기의 제어방법의 일 실시예는 상기 드럼으로 유입되는 공기의 온도에 따라 상기 드럼에서 유출되는 공기가 통과하는 필터의 막힘을 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 필터의 막힘을 판단하는 단계는 상기 필터의 막힘여부에 따라 상기 히트펌프 시스템의 가동을 중단한다.

상기 필터의 막힘을 판단하는 단계는, 상기 드럼에 유입되는 공기의 온도가 필터막힘 기준온도 이상인 경우 필터막힘으로 판단하여 상기 히트펌프 시스템의 가동을 중단하고, 상기 공기의 온도가 필터막힘 기준온도 이하인 경우 상기 히터를 가동하는 단계를 시작한다.

또한, 상기 건조기의 제어방법의 일 실시예는 상기 히터가 가동되고 소정의 시간 후, 상기 드럼에 유입되는 공기와 드럼에서 유출되는 공기의 온도차이에 따라 필터막힘을 재판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 필터막힘을 재판단한 결과에 따라 상기 열원의 가동중단여부가 결정된다.

상기 필터막힘을 재판단하는 단계는, 상기 드럼에 유입되는 공기와 드럼에서 유출되는 공기의 온도차이가 사전 설정된 필터막힘 기준온도차 이상인 경우 필터막힘으로 판단하고, 상기 필터막힘으로 판단된 시점이 건조시작시점으로부터 소정의 시간이 경과된 경우, 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하되, 상기 필터막힘으로 판단된 시점이 건조시작시점으로부터 소정의 시간이 경과되기 전인 경우, 상기 열원의 가동을 모두 중단하고 상기 드럼에 수용된 건조대상물을 냉각시켜 건조과정을 종료한다.

본 발명은 서로 다른 두 개의 열원을 사용하여 건조를 진행하여도, 건조대상물이 손상되지 않도록 제어하여 안정적인 건조가 진행되도록 하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 안정적으로 서로 다른 두 개의 열원을 사용하여 건조를 진행하도록 하여, 히트펌프 시스템과 히터를 사용하면서도, 압축기의 과부하를 효율적으로 방지하여 히트펌프 시스템의 신뢰성을 향상시키는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 히트펌프 시스템이 히터보다 열공급용량이 더 큰 경우, 열원들인 히트펌프 시스템과 히터의 부하가동 및 종료에 있어서 열공급용량을 고려하여 안정적으로 부하들이 가동되도록 하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 서로 다른 두 개의 열원 중 적어도 하나 이상을 사용하여 건조를 진행하도록 하여, 사용자의 선택에 따라 에너지 효율이 높은 건조를 진행할 수 있거나 건조시간이 짧은 건조를 진행할 수 있다. 그에 따라, 에너지 소비를 줄이는 효과를 가지며, 사용자 편의성도 증진시키는 효과를 가진다.

또한, 이러한 건조모드의 전환을 사용자가 간편하게 할 수 있으며, 사용자가 쉽게 인식할 수 있어서, 사용자 편의성이 향상되는 효과를 가진다.

나아가, 효율적인 건조기의 사용시간을 결정할 수 있도록 하여 전기 요금을 절약하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 건조기의 외관을 보여주는 개략도.
도 2는 도 1의 건조기의 내부를 보여주는 개략도.
도 3은 도 2의 건조기에 구비되는 히트펌프 시스템을 보여주는 개략도.
도 4는 도 1의 건조기에 장착되는 히트펌프 시스템 및 작동 부하들을 보여주는 개략도.
도 5는 본 발명의 일 실시예인 건조기의 공기유로와 열원의 접촉을 보여주는 개략도.
도 6은 본 발명의 일 실시예인 건조기의 제어를 위한 전기적인 연결을 보여주는 개략도.
도 7은 건조기의 컨트롤 패널의 일 실시예를 보여주는 개략도.
도 8은 건조기의 컨트롤 패널의 다른 실시예를 보여주는 개략도.
도 9는 도 7의 컨트롤 패널에 의한 장치들의 제어를 보여주는 개략도.
도 10 내지 도 12는 도 7의 컨트롤 패널에 표시되는 다양한 예들을 보여주는 개략도.
도 13은 본 발명의 일 실시예인 건조기에 구비되는 에너지관리장치에 의한 건조기 제어를 보여주는 개략도.
도 14는 시간에 따라 가변적인 전기요금에 대한 예를 보여주는 그래프.
도 15와 도 16은 본 발명의 전기요금 절약을 위한 건조기 제어를 보여주는 흐름도.
도 17은 히트펌프 시스템의 압축기 정상가동 여부에 따른 히터가동제어를 보여주는 흐름도.
도 18은 히트펌프 시스템의 초기 가동시 필터막힘여부에 따른 필터막힘제어를 보여주는 흐름도.
도 19과 도 20은 도 18의 필터막힘제어 후에 이루어지는 건조중의 필터막힘제어를 보여주는 흐름도.
도 21과 도 22는 히트펌프 시스템의 압축기 온도제어를 보여주는 흐름도.
도 23과 도 24는 과부하 조건에서의 히트펌프 시스템의 압축기 온도제어를 보여주는 흐름도.
도 25 내지 도 27은 건조기의 각종 부하들의 가동을 제어하는 보여주는 흐름도.
도 28 내지 도 30은 누설전류 차단을 위한 히트펌프 시스템의 가동제어를 보여주는 흐름도.
도 31은 도 28과 도 29의 히트펌프 시스템의 가동제어를 위한 팽창밸브 제어를 보여주는 그래도.
도 32와 도 33은 드럼의 온도제어를 보여주는 흐름도.
도 34와 도 35는 드럼의 냉각을 위한 냉각제어를 보여주는 흐름도.
도 36과 도 37은 포꼬임 방지를 위한 드럼의 구동모터를 제어하는 포꼬임방지제어를 보여주는 흐름도.
도 38은 히트펌프 시스템의 압축기의 차단시에 발생되는 OLP히터제어를 보여주는 흐름도.
도 39는 열원의 가동 및 종료를 중심으로 부하가동제어를 보여주는 흐름도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 의류건조기의 일 실시예의 외관을 보여주는 개략도이다. 도 1을 참고하면, 건조기(100)는 외관을 형성하는 본체(110)와, 상기 본체 내에 회전 가능하게 설치되어 내주면에 복수개의 리프터가 돌출된 드럼(10)을 구비하고 있다. 상기 본체의 전면에는 건조 대상물인 의류를 본체 내부로 투입하기 위한 투입구(140)가 형성된다.

상기 투입구(140)는 도어(130)에 의해 개폐되며, 상기 투입구(140)의 상측에는 상기 건조기를 조작하기 위한 각종 조작 버튼 및 디스플레이장치가 배치되어 있는 컨트롤 패널(120)이 위치한다. 상기 컨트롤 패널(120)의 일측에는 드로워(150)가 구비되며, 상기 드로워(150)의 내측에는 드럼에 분사할 액체 등이 저장될 수 있다.

도 2와 도 3에는 도 1의 실시예의 내부를 보여주는 개략도이다. 도 2를 참고하면, 상기 본체(110)의 내부에는 회전 가능하게 설치되어 내부에서 건조대상물이 건조될 수 있도록 이루어진 드럼(10)이 구비되고, 상기 드럼(10)은 전방과 후방에서 서포터(미도시)에 의해서 회전 가능하게 지지된다.

상기 드럼(10)은 동력전달벨트(22)로 건조기 하부에 구비된 구동모터(20)와 연결되어 회전력을 전달받는다. 상기 구동모터(20)는 일측에 풀리(21)가 구비되어 드럼 구동을 위한 동력전달벨트(22)가 연결된다.

드럼(10)의 후방에는 흡입덕트(50)가 설치되고, 상기 흡입덕트(50)에는 흡입되는 공기를 가열시키는 히터(40)가 설치된다. 상기 히터(40)는 건조기에서 차지하는 공간의 효율성을 높이기 위해 고온의 전기 저항열을 이용하는 방식이 사용될 수 있다. 상기 흡입덕트는 상기 드럼의 후방에 연결되고, 가열된 공기를 드럼으로 토출하는 토출구(51)가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 드럼(10)의 전방 하측에는 드럼(10)에서 배출되는 공기 중에 포함된 린트 등의 이물질을 걸러내는 필터(65)가 설치되고, 이물질을 거른 후의 공기를 상기 드럼으로부터 배출하는 배기덕트(60)가 설치된다. 상기 흡입덕트와 배기덕트는 드럼을 기준으로 흡입과 배기로 구분되는 것이다. 여기서, 도 2에는 순환식 건조기의 실시예가 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 배기식에도 적용될 수 있다.

도 2와 같은 순환식 건조기의 실시예에서는 상기 흡입덕트(60)와 배기덕트(50)는 일체로 연결되어 하나의 순환유로(55)를 형성한다. 하지만, 배기식 건조기의 실시예(미도시)의 경우에는 상기 흡입덕트와 배기덕트는 연결되지 않는다.

상기 배기덕트(60)에는 상기 드럼(10) 속의 공기를 흡입하여 강제 송풍하기 위한 송풍팬(30)이 설치된다. 예를 들어, 도 2의 순환식 건조기의 경우에는 상기 배기덕트는 송풍팬(30)에 의해 강제 송풍되는 공기를 상기 흡입덕트를 통해 드럼으로 유도하는 역할을 한다. 하지만, 배기식 건조기의 경우에는 상기 배기덕트는 상기 송풍팬(30)에 의해 강제 송풍되는 공기를 외부로 유도하는 역할을 한다.

본 실시예에서 도시한 송풍팬(30)은 상기 드럼에서 공기가 배기되는 덕트 상에 존재하여 드럼에서 토출되는 공기를 배기덕트 쪽으로 흡입하는 형식인 풀 타입의 송풍팬이 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이 상기 구동모터(20)의 일측에는 풀리가 구비되어 드럼 구동을 위한 동력전달벨트(22)가 연결되어 있다, 여기서, 구동모터(20)의 타측에는 상기 송풍팬(30)을 구동하기 위해서 송풍팬의 구동축과 연결되어 있다. 그러므로, 도 2의 실시예에서는 상기 구동모터가 회전하면 상기 드럼 및 송풍팬은 동시에 회전하게 된다. 이렇게 하나의 모터를 이용하여 드럼과 송풍팬을 동시에 구동하는 시스템을 1모터 시스템이라고 한다. 그런데, 송풍팬의 구동을 위한 별도의 구동모터를 구비할 수도 있으나, 이는 구조가 복잡해지고, 비용도 증가하는 단점이 있어 바람직하지 못하다.

도 3에 도시된 실시예에서는, 드럼에서 배출되는 공기로부터 폐열을 흡수하여, 드럼 내부로 유입되는 공기에 공급하기 위한 히트펌프 시스템(70)이 구비된다. 도 3의 실시예는 순환식 건조기일 수도 있고 배기식 건조기일 수 있다.

상기 히트펌프 시스템(70)은 드럼 내부에서 배출되는 공기로부터 폐열을 흡수하기 위한 제1열교환기(71)와, 압축기(72)와, 드럼 내부로 토출되는 공기를 가열하기 위한 제2열교환기(73), 및 팽창밸브(74)를 포함하여 열역학적 사이클을 구성한다. 즉, 제1열교환기, 압축기, 제2열교환기, 팽창밸브가 차례대로 배관에 의해 연결된다.

도 4에는 이러한 히트펌프 시스템이 건조기의 본체에 장착된 예를 보여준다. 도 4를 참고하면, 상기 제1열교환기(71)는 히트펌프 시스템의 냉매를 기준으로 증발기라고 할 수 있으며, 상기 제2열교환기(73)는 응축기라고 할 수 있다. 상기 제1열교환기와 제2열교환기는 하나의 냉매관이 사행으로 배치되고, 그 표면에 방열핀이 설치되어 있어서 공기와의 열전달면적을 충분히 확보하는 구조를 가진다.

여기서, 상기 증발기는 상기 응축기에 비해 열교환용량이 같거나 작을 수 있다. 즉, 도 4에서는 상기 증발기가 응축기에 비해 열교환용량이 같은 예를 보여주나, 도 4와는 다르게 상기 증발기가 응축기에 비해 작게 설계할 수도 있다. 이는 폐열을 회수하여 최대한 드럼으로 유입되는 공기를 가열할 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 냉매가 흡수한 에너지를 응축기를 통해 최대한 방출할 수 있도록 하여 히트펌프 시스템의 신뢰성을 확보하기 위함이다.

상기 팽창밸브(74)로는 여러가지가 사용될 수 있으나, 본 실시예에서는 전기적 신호에 의해 그 개도가 제어되는 리니어 팽창밸브(LEV)가 사용되게 된다. 즉, 후술할 컨트롤러(200)에 의해 입력 펄스를 전달받아 밸브의 개도가 결정될 수 있다. 보다 상세한 설명은 후술한다.

도 5는 순환식 건조기의 일예로 순환되는 공기에 히트펌프 시스템 및 히터를 통한 가열되는 경로를 보여준다. 도 5를 참고하면, 상기 히트펌프 시스템의 냉매는 제1열교환기인 증발기에서 드럼을 빠져나온 고온 다습한 공기와 열교환하여 저온의 기체상태로 되고, 상기 압축기에서 압축되어 고온고압의 기체상태가 된다. 그 후 상기 냉매는 상기 제2교환기인 응축기에서 드럼으로 들어갈 차가운 공기와 열교환하여 저온 고압 상태가 되며, 상기 팽창밸브에서 팽창되어 저온 저압의 액체상태가 된다.

여기서, 순환식 건조기의 경우 드럼을 통과하여 건조대상물로부터 수분을 증발시켜 고온 다습한 공기는 전술한 제1열교환기와의 열교환을 통해 냉각되어 수분이 제거된 저온 건조한 상태가 되어 드럼으로 재공급될 수 있는 상태가 된다. 하지만, 배기식 건조기의 경우 건조대상물로부터 수분을 증발시켜 고온 다습하게 된 공기는 전술한 제1열교환기와의 열교환을 통해 냉각되어 수분이 제거된 저온 건조한 상태가 되어 외부로 배출된다.

상기 드럼으로 유입되는 공기를 고온으로 가열하는 열원으로 상기 제2열교환기인 응축기 또는 히터(40) 중 적어도 하나 이상이 사용될 수 있다. 이렇게 고온으로 드럼에 유입된 공기는 건조대상물들 건조시킨 후 상기 드럼의 전면 하측으로 유입되어 린트필터를 거쳐 다시 배기덕트를 통과하게 된다.

여기서, 상기 히터는 선택적으로 사용될 수도 있다. 이는 히트펌프 시스템만을 열원으로 사용하여 공기를 가열하는 경우는 에너지 효율 측면에서 우수하지만, 건조시간이 길어지는 문제점을 가지기 때문에, 사용자의 선택에 따라 히터를 보조적으로 열원으로 사용하여 건조시간을 줄일 수 있도록 구성하는 것이다. 하지만, 선택에 따라 상기 히터만 열원으로 사용될 수도 있다. 이러한 히트펌프 시스템과 히터가 선택적으로 사용되어 건조를 수행할 수 있는 건조기를 하이브리드 건조기라고 칭할 수 있다.

한편, 상기 히터가 선택적으로 사용되는 경우에, 히트펌프 시스템을 주된 열원으로 사용하고 히터를 보조 열원으로 사용할 수도 있다. 이는 전술한 바와 같이 에너지 효율 측면에서 히트펌프 시스템을 주된 열원으로 사용한 것이다. 이러한 경우에 주된 열원이 히트펌프 시스템의 열공급용량이 히터의 열공급열량보다 크도록 구성될 수도 있다. 이는 전술한 바와 같이 주된 열원으로 히트펌프 시스템을 사용하기 때문에 열원에 따라 열공급요량을 다르게 하여 효율성을 높이기 위함이다.

상기와 같은 구성의 측면은, 드럼에서 배출되는 공기 중에서 사용되지 못한 에너지를 회수하여 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는데 재사용되도록 하여 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 드럼으로 공급되는 공기를 가열하기 위한 열원으로 히트펌프 시스템뿐만 아니라 히터도 사용될 수 있어서 건조시간을 단축하는 효과를 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 의류건조기는 에너지 효율의 극대화를 달성하기 위하여 히트펌프 시스템을 사용하기 때문에, 히트펌프 시스템에서 지속적으로 냉매를 순환시켜야 한다. 이 경우, 히트펌프 시스템은 냉매의 상변화에 의해 드럼에 공급될 공기와의 열교환이 이루어진다. 즉, 히트펌프 시스템에서 냉매의 유로상에 액체상태와 기체상태의 냉매가 공존하게 된다.

이때, 상기 증발기 측에서 충분한 정도의 열을 얻지 못하면, 증발기로부터 토출되는 냉매의 일부가 액상인 상태로 상기 압축기측으로 유입되고, 이렇게 액상 냉매가 압축기로 유입되면 압축기에 손상을 가하거나 에너지 효율이 저하되어 히트 펌프 시스템의 신뢰성에 문제가 발생될 수 있다.

따라서, 이를 감지하기 위해 상기 증발기를 통과한 냉매의 온도차이를 감지하여 이를 통해 간접적으로 냉매의 건도를 확인할 수 있다. 도 5의 실시예는 상기 증발기의 유입측 온도센서(213)를, 증발기의 유출측 또는 압축기의 유입측에 온도센서(214)를 각각 구비하고 있다.

또한, 히터를 열원으로 사용할 수 있기 때문에, 히트 펌프 시스템에 열부하가 누적될 수 있다. 그에 따라 압축기에 과부하가 발생될 수 있다. 따라서, 이를 감지하기 위해 상기 압축기의 유입측과 유출측에 냉매의 온도를 측정하여 압축기의 과부하를 방지할 필요가 있다. 도 5의 실시예는, 전술한 압축기의 유입측에 온도센서(214)가 구비되고, 압축기의 유출측에도 온도센서(215)가 구비된다.

또한, 의류건조기는 수분을 함유한 건조대상물을 열풍을 공급하여 건조하기 위한 것으로, 열풍에 의해 건조대상물이 손상을 방지하여야 한다. 그에 따라,드럼에 유입되는 공기가 너무 과열되지 않도록 제어하기 위해 유입측의 온도를 측정하고, 드럼 내부에서의 건조대상물의 건조도가 충분해져 건조대상물의 온도가 상승되지 않도록 제어하기 위해 유출측의 온도를 측정하는 것이다. 따라서, 드럼으로 공급되는 공기의 드럼 유입측에 온도센서(211)를 구비하고, 드럼에서 배출되는 공기의 드럼 유출측에 온도센서(212)가 구비된다. 또한, 드럼 내부에 수용된 건조대상물의 건조도를 정밀하게 제어하기 위해 건조대상물이 접촉될 수 있는 드럼 내측에 습도센서(220)가 구비될 수 있다.

본 실시예에서 상기 온도센서들(210:211,212,213,214,215)은 바람직하게는 써미스터(thermister)를 사용할 수 있다. 도 6에는 컨트롤러에 전기적으로 연결된 각종 장치들을 보여준다. 도 6을 참고하면, 상기 온도센서(210)들 및 습도센서(220)는 건조기에 구비되는 컨트롤러(200)에 전기적으로 연결되어, 측정된 온도 및 습도에 해당하는 신호를 컨트롤러에 제공한다. 그에 따라, 상기 컨트롤러는 히트펌프 시스템(70)의 냉매 유량을 팽창밸브(74)를 통해 제어하고, 히트 펌프 시스템(70)의 압축기(72) 및 히터(40)의 작동을 제어하거나, 드럼의 구동모터(20)를 제어하여 드럼 및 송풍팬(30) 등의 구동을 제어하고, 후술할 냉각팬(80) 등을 제어한다. 이러한 구체적인 제어에 대한 실시예는 보다 상세하게 후술한다.

추가적으로 압축기의 과부하에 의한 히트 펌프 시스템의 신뢰성을 확보하기 위하여 압축기에는 강제로 압축기의 작동을 중지시킬 수 있는 차단기(OLP)가 구비될 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 실시예의 히트펌프 시스템은 팽창밸브로 유입되는 냉매의 상태를 적합하게 유지하기 위해 냉매를 과냉하기 위한 2차 응축기인 제3열교환기(75)를 구비할 수 있다. 이는 팽창밸브로 유입되는 냉매는 액상으로 진입하여야 하는데, 기상으로 진입하여 팽창밸브에서의 냉매 유동이 막히는 경우가 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 냉매를 과냉상태로 냉각하기 위하여 2차 응축기(75)를 구비하는 것이다.

상기 2차 응축기에 의해 냉매를 과냉시키는 것은 압축기의 과부하를 방지하는 효과도 가진다. 즉, 냉매를 과냉시킨 후 팽창밸브를 통해 압력을 강하시키는 경우 제1열교환기인 증발기에서 냉매는 보다 원할하게 드럼에서 배출된 공기로부터 열을 흡수할 수 있으며, 그에 따라 증발기를 통과한 냉매의 상변화가 충분히 이루어져 압축기에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 이러한 2차 응축기의 효율을 높이기 위해 별도의 냉각팬(80)이 구비될 수 있다. 상기 냉각팬(80)은 건조기의 본체에 구비되어, 본체에 형성된 흡입구(111)를 통해 외부 공기를 본체 내부로 유입시킨다. 그에 따라, 전술한 2차 응축기의 효율을 높이고 압축기의 과부하를 방지하는 기능뿐만 아니라, 건조기 내부로 외부공기를 유입시켜 압축기 등을 냉각시키는 기능도 할 수 있다. 이는 히트 펌프 시스템의 과부하를 줄일 수 있는 효과도 가진다. 나아가 본 발명과 같이 히트 펌프 시스템과는 별도의 열원인 히터를 구비한 하이브리드 건조기에서 압축기에 과부하가 발생될 수 있는 경우에 더욱 효율적이다. 상기 냉각팬(80)은 전술한 컨트롤러(200)에 의해 제어된다.

한편, 도 3에 도시된 상기 필터(65)는 드럼에서 배출되는 공기 중에 포함될 수 있는 이물질을 걸러준다. 특히, 드럼에서 배출되는 공기를 재사용하고 열교환기를 통해 냉각시켜 수분을 제거하는 히트펌프 시스템을 적용한 건조기에서는, 필터를 통해 린트 등의 이물질을 제거하여야 한다. 이는 히트 펌프 시스템의 증발기 등의 열교환기가 배기덕트를 통한 공기의 유로상에 배치되기 때문에, 증발기에 공기 중의 이물질이 누적되어 압축기에 과부하가 발생될 수 있기 때문이다. 따라서, 건조기가 가동되어 히트 펌프 시스템이 작동되는 경우에는 상기 필터의 장착여부가 확인될 필요가 있다.

상기 필터가 장착되었는지 확인되기 위한 구성으로, 상기 필터에 마그넷(미도시)을 구비하고, 필터가 장착될 건조기의 본체에 리드 스위치(미도시)를 구비할 수 있다. 그에 따라, 필터가 장착된 경우에는 마그넷에 의해 리드 스위치가 접촉되어 확인 가능하게 된다. 보다 바람직하게는, 상기 히트 펌프 시스템이 상기 필터가 장착되었는지 확인된 후에만 작동될 수 있도록 제어되는 것이 좋다.

또한, 상기 필터에 의해 공기중의 이물질이 차단되었음에도 불구하고 잔존 이물질에 의해 열교환기에 이물질들이 누적될 수 있다. 이러한 이물질들을 제거하기 위하여 열교환기 표면에 물을 뿌려주는 세척시스템(미도시)을 구비할 수도 있다. 여기서 사용되는 세척수는, 드럼에서 배출된 공기중에 함유된 수분이 증발기와의 열교환에 의해 응축된 물을 사용할 수 있다.

전술한 드럼에서 배출된 공기중에 함유된 수분이 증발기와의 열교환에 의해 응축된 물은 건조기의 본체 하부에 구비되는 펌프(90)에 의해 외부로 배출될 수 있다. 또는 펌프에 의해 전술한 세척시스템에 재공급할 수도 있다. 상기 펌프(90)는 BLDC 펌프가 사용될 수 있다.

한편, 본 실시예의 건조기는 건조대상물에 스팀을 분사할 수 있는 스팀분사시스템(미도시)도 추가적으로 구비할 수 있다. 상기 스팀분사시스템은 드럼의 전면에 구비되는 드로워를 통해 물을 공급받도록 구성할 수 있으며, 공급된 물을 펌프에 의해 가압한 후 스팀제너레이터를 통해 스팀을 생성하도록 구성할 수 있다. 그 후 드럼으로 스팀을 분사하고, 스팀에 되지 못한 물은 전술한 본체 하부에 구비되는 펌프 측으로 보내어 외부로 배출하거나 재사용될 수 있다.

건조기에 의해 진행되는 건조대상물에 대한 건조과정은 전술한 바와 같이 드럼 내부로 가열된 공기(열풍)을 공급하여 수분을 증발시키는 과정으로 볼 수 있다. 여기서 편의상 건조대상물의 건조도를 기준으로 건조과정을 세분화할 수 있다.

예를 들어, 건조초기에 건조대상물의 습도가 높은 드라이(dry)과정, 건조대상물이 건조기에서 꺼내어져 다림질하기에 적절한 정도의 습도를 가지는 아이언(iron)과정, 건조대상물이 건조기에서 꺼내어져 바로 옷장이나 선반들에 넣어질 수 있을 정도의 습도를 가지는 컵보드(cupboard)과정, 건조대상물이 건조기에서 꺼내어져 바로 입을 수 있을 정도의 습도와 온도를 가지도록 냉각되어지는 쿨링(cooling)과정 등으로 구분할 수 있다. 하지만, 전술한 과정들은 건조기 사용자의 입장에서 필요한 정도의 습도(또는 건조도)를 편의상 분류한 것에 불과한 것으로, 건조과정은 단일하게 진행된다. 다만, 사용자의 선택에 따라 건조과정에서 전술한 일부 단계에서 건조가 종료될 수도 있으며, 건조대상물의 재질에 따라 각 과정들에서 공급되는 열에너지나 시간 등이 달라질 수 있다.

한편, 사용자의 선택에 따라 상기 건조과정 중에 드럼 내부로 스팀을 분사할 수 있는 스팀분사과정이 추가적으로 구비될 수도 있다. 또는, 별도의 과정으로 사용중인 의류 또는 보관중인 의류를 고온의 스팀에 의해 순간적으로 건조대상물을 살균하는 효과를 가지는 스팀살균과정도 추가적으로 구비될 수도있다. 또한, 전술한 건조과정과는 별개로, 사용중인 의류 또는 보관중인 의류의 주름 및 구김을 제거하거나 탈취 등을 위해 스팀 분사를 하는 스팀리프레쉬과정이 추가적으로 구비될 수도 있다.

한편, 건조과정이 종료된 후에도 건조기 내부에서 건조대상물이 꺼내어지지 않고 상당한 시간이 흐르면, 새로운 주름이나 구김이 발생될 수도 있다. 이러한 것을 방지하기 위해, 본 실시예에서는 사용자의 선택에 따라 건조과정이 종료된 후에도 사용자가 건조대상물을 꺼내기 전까지 주기적으로 건조대상물을 유동시키는 주름방지과정이 추가적으로 제공될 수도 있다.

전술한 건조과정은 히트펌프 시스템과 히터를 모두 사용할 수 있는 하이브리드 건조기에 모두 적용된다. 다만, 사용되는 열원이 달라질 수 있고, 건조시간에 있어서 차이가 발생될 수 있으며, 에너지 효율에 있어서도 차이가 발생될 수 있다.

에너지 효율 측면에서 드럼에 공급되는 열원으로 히트 펌프 시스템만을 사용하여 건조과정을 진행하는 것을 일반건조모드라고 할 수 있다. 또한, 에너지 효율을 고려하면서도 건조시간을 줄일 수 있도록 히트 펌프 시스템과 히터를 열원으로 사용하여 건조과정을 진행하는 것을 고속건조모드라고 할 수 있다. 나아가, 상기 히터만을 열원으로 사용하여 건조과정을 진행하는 것을 특수건조모드라고 있다. 상기 건조모드에 대한 명칭은 편의상 특정한 것에 불과하며, 드럼에 공급되는 공기를 가열하는 열원이 다름을 구분하기 위한 것에 불과하다.

전술한 실시예의 건조기에서는 상기 일반건조모드와 고속건조모드 모두가 사용자의 선택에 의해서 적용될 수 있다. 또한, 특수건조모드도 선택에 의해 적용될 수 있다.

상기 각각의 건조모드에서는 사용되는 열원이 차이가 있기 때문에 시간당 공급되는 열에너지도 차이가 나며, 히트펌프 시스템에 가해지는 열부하도 달라진다. 따라서, 각각의 건조모드에서의 열원 등의 제어는 달라진다. 보다 상세한 내용은 후술한다.

한편, 컨트롤 패널은 사용자가 다양한 건조코스 및 건조모드를 선택하고, 이를 확인하며, 건조기의 각종 작동상태를 알 수 있도록 하는 수단을 구비한다. 도 7에는 상기 컨트롤 패널의 일 실시예가 도시되어 있다.

도 7의 실시예를 참고하면, 상기 컨트롤패널(120)은 입력수단 또는 선택수단으로 다이얼 노브 및 다수개의 버튼과, 표시수단으로 디스플레이장치가 구비된다. 한편, 도 7의 컨트롤패널이 장착되는 건조기에는 입력수단 또는 선택수단에 의해 입력된 지시에 따라서 건조기의 장치들을 제어하고, 상기 디스플레이장치에 표시되도록 제어하는 컨트롤러(200)를 구비한다.

상기 입력수단 또는 선택수단은 사용자가 사전에 미리 프로그래밍되어 있는 코스를 선택하거나 특정 기능만을 사용자가 선택할 수 있도록 한다. 상기 입력수단 또는 선택수단은 다양한 예로 실시 가능하다. 도 7에서는 다이얼 노브와 누름버튼만 개시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 입력수단으로 터치스크린의 터치버튼, 음성인식, 동작인식 등의 수단도 가능할 것이다.

도 9에는 상기 컨트롤러(200)에 상기 입력수단 및 표시수단이 전기적으로 연결되어 건조기의 장치들인, 구동모터(20)와 히트펌프 시스템(70) 및 히터(40)등을 제어할 수 있음을 보여준다.

상기 입력수단 또는 선택수단으로 본 실시예에서는 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원을 선택할 수 있는 건조모드 선택수단과 건조대상물에 따라 다른 건조방법을 선택할 수 있는 건조코스 선택수단이 있을 수 있다.

도 7의 실시예에서, 상기 컨트롤 패널(120)의 좌측에는 전원버튼(122)이 구비되고, 상기 전원버튼의 우측에는 주된 건조코스를 선택하는 건조코스 선택수단으로 회전 가능한 다이얼 노브(121)가 배치되어 있다. 상기 노브의 우측에는 동작/일시 정지 버튼(123)이 구비된다. 상기 전원버튼과 동작/일시정지 버튼은 건조기의 작동에 중요한 요소이기 때문에 상기 노브와는 독립적인 버튼으로 구비되어 사용자의 편의성 및 안전성을 확보한다.

상기 노브(121)는 건조대상물에 따라 다른 건조방법을 적용하는 건조코스를 선택할 수 있도록 하는 선택수단이다. 상기 노브(121)의 외주부에는 건조기에 구비되는 각각의 건조코스에 해당하는 항목들이 기대되어 있으며, 상기 노브의 외주부 중 상기 각각의 코스에 해당되는 항목에 대응되는 지점에는 각각 선택된 상태를 나타내기 위한 LED소자가 내장된 발광수단(121a)이 구비되어 있다. 상기 발광수단은 사용자가 상기 노브를 회전시키면, 해당되는 건조코스에 해당되는 발광수단이 발광하여 사용자가 선택한 항목을 쉽게 인식할 수 있도록 한다.

상기 동작/일시정지 버튼의 우측으로는 디스플레이장치(124)가 구비되고, 상기 디스플레이장치의 주변으로 건조기의 각종 부가 기능들을 선택할 수 있는 버튼들이 구비된다.

예를 들어, 상기 디스플레이장치(124)의 하부에는 건조모드를 선택할 수 있는 건조모드 선택버튼(126)과, 스팀기능을 선택할 수 있는 스팀버튼과, 건조 정도를 선택할 수 있는 건조레벨버튼이 구비될 수 있다.

상기 건조모드 선택버튼(126)은 전술한 바와 같은 드럼에 공급되는 공기를 가열하는 열원을 선택할 수 있는 선택수단 또는 입력수단으로 제공된다. 따라서, 전술한 컨트롤러(200)는 상기 건조모드 선택버튼에 의해 입력된 지시에 따라 상기 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 상기 히트펌프 시스템과 상기 히터 중 적어도 하나 이상을 선택하여 가동할 수 있다.

한편, 상기 건조모드 선택버튼의 좌측과 건조레벌버튼의 우측으로는 사용자가 전술한 디스플레이장치에 표시되는 다양한 항목들 간을 쉽게 이동할 수 있도록 상위이동버튼과 하위이동버튼이 각각 구비될 수 있다.

또한, 디스플레이장치의 좌측에는 건조종료시점을 임의로 조절하여 건조기 작동시점을 지연시킬 수 있는 시간지연버튼과, 건조기의 건조과정 종료 후에 사용자가 드럼으로부터 건조대상물을 꺼내기 전까지 보관되는 건조대상물에 주름이 발생하지 않도록 하는 주름방지과정이 수행될 수 있도록 하는 주름방지버튼이 구비된다.

또한, 디스플레이장치의 우측에는, 건조기의 작동과 관련하여 사용자의 주의를 환기시키기 위한 경고음을 조절할 수 있는 부저(buzzer)버튼과, 사전에 입력된 사용자가 자주 사용하는 건조코스가 자동으로 수행되도록 선택할 수 있는 선호건조버튼이 구비된다.

도 7에서, 상기 디스플레이장치(124)는 엘시디(LCD)가 사용된다. 그에 따라, 사용자의 선택에 따른 항목 또는 선택할 수 있는 항목들만이 표시된다. 하지만, 엘시디(LCD)를 사용하지 않고, 엘이디(LED)가 사용될 수도 있다. 이러한 경우, 사전에 설정된 위치에 다양한 선택 옵션들이 LED소자의 발광에 의해 표시될 것이다.

또한, 상기 디스플레이장치에는 다양한 경고표시가 표시될 수 있다. 도 6을 참고하면, 디스플레이장치의 우측 상단에는 필터청소알림표시와, 물공급필요표시와, 린트필터가 장착되지 않았음을 알리는 린트필터장착필요표시 및 아이들의 임의 조작을 방지하는 버튼잠금표시가 각각 표시될 수 있다.

또한, 상기 디스플레이장치에는 건조 진행과정을 알려주는 다양한 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 잔여 건조시간도 표시될 수 있고, 건조진행정도가 백분율로 표시되거나 막대 그래프로 표시될 수 있다. 또한, 사용자에게 알려주어 사용자의 선택 및 대응에 참고가 되는 메뉴얼 등이 표시될 수도 있다.

한편, 상기 컨트롤러는 상기 건조코스 선택수단에 의해 입력된 지시에 따라 상기 건조모드 선택수단으로 선택가능한 건조모드를 표시수단인 디스플레이장치에 표시한다.

여기서, 상기 컨트롤러는 상기 건조모드 선택수단으로 선택가능한 건조모드를 상기 건조모드 선택수단에 대응되는 인접위치의 디스플레이장치에 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이장치(124)는 상기 건조과정에 직접 연관되는 기능에 해당하는 선택버튼측에 대응되는 인접위치에 해당버튼의 표시를 할 수 있다. 즉, 전술한 컨트롤러(200)는 상기 노브에 의해 선택되어진 건조코스별로 건조 과정의 결정에 선택 가능한 부가기능들에 해당되는 버튼측에 대응되는 위치에 해당버튼을 표시하는 것이다.

보다 상세하게는, 컨트롤러(200)는 건조코스 선택수단인 노브에 의해 입력된 지시에 따라 상기 건조모드 선택수단인 선택버튼으로 선택가능한 건조모드를 상기 표시수단인 디스플레이장치에 표시할 수 있다. 이 경우, 상기 컨트롤러는 상기 건조모드 선택버튼으로 선택가능한 건조모드를 상기 건조모드 선택버튼에 대응되는 인접위치에 표시한다.

나아가, 상기 컨트롤러(200)는 상기 건조모드 선택수단으로 선택가능한 건조모드를 상기 건조모드 선택수단에 대응되는 위치에 표시할 수 있다. 예를 들어, 만약 선택수단이 누름버튼이 아니라 터치스크린 또는 터치버튼이라면, 상기 컨트롤러는 상기 건조모드 선택수단으로 선택가능한 건조모드를 상기 건조모드 선택수단에 대응되는 위치에 표시하는 것이다.

한편, 상기 컨트롤러(200)는 상기 건조모드 선택수단에 의해 건조모드가 선택될 수 있는 건조코스가 상기 건조코스 선택수단에 의해 선택된 경우에만, 상기 건조모드 선택수단으로 선택가능한 건조모드를 상기 표시수단에 활성화한다.

본 발명의 건조기는 히트펌프 시스템과 히터 중 적어도 하나 이상을 열원으로 선택하여 사용할 수 있는 하이브리드 건조기이다. 그에 따라, 사용자가 선택한 건조코스를 서로 다른 건조모드들 중에서 선택하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 선택에 따라 히트 펌프 시스템만 열원으로 사용하는 일반건조모드가 수행될 수 있고, 히트펌프 시스템과 히터를 열원으로 사용하는 고속건조모드로 수행될 수 있다. 하지만, 모든 건조코스에서 고속건조모드로 수행될 수 있는 것은 아니다. 예를 들어 모직물과 같이 고온에 노출될 경우에는 변형이 우려되는 경우에는 일반건조모드로만 수행될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서, 건조코스 선택수단인 노브를 통해 사용자가 건조코스를 선택하면, 상기 컨트롤러는 고속건조모드가 적용될 수 있는 건조코스인지를 판단한다. 그에 따라 건조모드의 선택이 가능한지 여부를 디스플레이장치의 건조모드 선택버튼에 인접한 대응되는 위치에 이를 표시한다. 이는 상기 컨트롤러(200)에 의해 상기 건조모드 선택버튼에 의해 선택된 건조모드를 표시수단인 디스플레이장치에 표시하여 이루어질 수 있다.

도 10을 예를 들면, 사용자가 노브를 돌려서 특정 건조코스에 해당하는 항목을 선택하면, 상기 컨트롤러는 선택한 건조코스가 고속건조모드가 적용가능한 것인지 판단한다. 사용자가 건조기의 전원버튼(122)을 누르면 도 10의 (a)와 같이 디스플레이장치가 활성화된다. 사용자가 고속건조모드가 적용가능한 면소재를 건조하는 건조코스를 노브(121)을 통해 선택하게 되면, 상기 컨트롤러는 디스플레이장치의 건조모드 선택버튼에 인접한 대응되는 위치(127)에 선택버튼을 선택할 수 있음을 도 10의 (b)와 같이 표시한다. 이러한 표시는 디스플레이장치의 해당영역에 점멸을 하거나 주변과 다른 배색으로 표시하여 사용자가 인식할 수 있도록 한다. 초기 설정으로 일반건조모드 또는 고속건조모드가 자동으로 선택되었음을 표시할 수도 있다. 이에 대해서는 후술한다.

즉, 상기 컨트롤러는 상기 건조코스 선택수단에 의해 입력된 지시에 따라 사전 설정된 건조모드를 상기 표시수단에 표시한다. 즉 초기 디폴트로 사용자가 임의의 건조코스를 선택하면 자동으로 디스플레이장치에 이를 표시하도록 하는 것이다. 그에 따라, 사용자는 건조모드 선택수단을 통해 건조모드를 선택하면 상기 표시수단에 표시된 사건 설정된 건조모드가 상기 건조모드 선택수단에 의해 선택된 건조모드로 변경 표시된다. 상기 사전 설정된 건조모드는 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 상기 히트펌프 시스템을 사용하는 일반건조모드 또는 상기 히트펌프 시스템과 히터를 사용하는 고속건조모드일 수 있다. 이는 사용자가 아무런 선택을 하지 않을 경우 자동으로 임의의 건조모드로 건조가 진행될 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기 컨트롤러(200)는 상기 건조모드 선택수단에 의해 선택된 건조모드를 상기 표시수단에 표시한다. 예를 들어, 사용자가 고속건조모드를 선택하기 위하여 건조모드 선택버튼(126)을 누르게 되면 컨트롤러는 상기 디스플레이장치의 해당영역(127)에 고속건조모드를 선택하였음을 도 10의 (c)와 같이 표시한다. 또한, 디스플레이장치의 별도의 영역(128)에 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 표시될 수도 있다. 사용자가 반복적으로 건조모드 선택버튼을 누르게 되면, 컨트롤러는 도 10의 (d)와 (e)같이 일반건조모드 또는 고속건조모드를 순차적으로 변경하여 표시하여 사용자가 현재 선택된 건조모드를 알 수 있도록 한다. 나아가 현재의 건조모드에 대한 안내 메시지(129)도 도 10의 (f)와 같이 표시할 수 있다.

상기 컨트롤러(200)는 상기 건조코스 선택수단에 의해 입력된 지시에 따라 건조코스를 수행한다. 다만, 상기 건조모드 선택수단에 의해 입력된 지시에 따라 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원을 가동하게 된다. 예를 들어, 사용자가 도 11과 같이 작동 버튼(123)을 누르게 되면, 상기 컨트롤러는 디스플레이장치에 표시된 건조모드로 건조기를 구동하여 건조과정을 진행하게 된다.

여기서, 상기 컨트롤러는 상기 건조모드 선택수단에 의해 건조모드가 선택될 수 있는 건조코스가 상기 건조코스 선택수단에 의해 선택된 경우에만, 상기 건조모드 선택수단으로 선택된 건조모드에 따라 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원을 가동한다.

일 예로, 상기 컨트롤러는 상기 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 히트펌프 시스템과 히터를 사용가능한 건조코스가 상기 건조코스 선택수단에 의해 선택된 경우에만, 상기 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 히트펌프 시스템과 히터를 가동가능하다. 이러한 경우에도, 상기 건조모드 선택수단에 의해 상기 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 히트펌프 시스템과 히터를 사용하는 건조모드가 선택된 경우에만, 상기 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 히트펌프 시스템과 히터를 가동하게 된다.

예를 들어, 사용자가 고속건조모드가 적용될 수 없는 모직 소재를 건조하는 건조코스를 노브로 선택하게 되면, 상기 컨트롤러는 디스플레이장치의 건조모드 선택버튼에 인접한 대응되는 위치에 선택버튼을 선택할 수 없음을 표시한다. 이러한 표시는 디스플레이장치의 해당영역에 선택가능한 사항이 아님을 점선으로 표시되도록 하여, 사용자가 선택할 수 없음을 인식할 수 있도록 한다. 다른 또한, 점멸 등의 구분될 수 있는 방법을 표시하지 않음을 통해 사용자가 선택할 수 없음을 인식할 수 있도록 한다. 또한, 사용자가 건조모드 선택버튼을 누른다고 하더라도 선택이 이루어지지 않도록 한다.

다른 예로, 도 15와 같이 사용자가 일반건조모드 또는 고속건조모드 모두 적용될 수 없는 건조코스를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 냉각된 공기를 사용하여 건조하는 건조코스를 노브로 선택하는 경우, 상기 컨트롤러는 디스플레이장치의 건조모드 선택버튼에 인접한 대응되는 위치(127)에 선택버튼을 선택할 수 없음을 도 12의 (b)와 같이 표시한다. 이 또한, 전술한 방법으로 사용자가 인식할 수 있도록 표시하거나 활성화한다. 나아가, 사용자가 선택버튼을 누르게 되면, 상기 컨트롤러는 디스플레이장치에 안내 메시지(129a)를 표시할 수도 있으며, 경고음이 울리도록 할 수도 있다.

여기서, 상기 컨트롤러는 상기 건조모드 선택수단에 의해 건조모드가 선택될 수 있는 건조코스가 상기 건조코스 선택수단에 의해 선택된 경우에만, 상기 건조모드 선택수단으로 선택된 건조모드 또는 상기 사전 설정된 건조모드에 따라 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원을 가동한다. 이는 사용자가 건조모드를 따로 선택하지 않았을 경우 전술한 사전 설정된 건조모드로 자동 실행되도록 하는 것이다.

한편, 도 7의 실시예에서, 상기 건조코스 선택수단으로 회전가능한 다이얼 노브(121)가 컨트롤 패널에 구비되어 있다. 여기서, 상기 다이얼 노브(121)는 상기 건조모드 선택수단으로 건조모드가 선택될 수 있는 건조코스들이 구분되어 상기 다이얼 노브 또는 상기 다이얼 노브의 주위에 표시되어 있다.

예를 들어, 도 7을 참고하면, 상기 노브의 외주부에 표시되는 각각의 건조코스들은 적용가능한 부가기능들에 따라 분류되어 배치되어 있다. 상기 노브의 좌측(125a)에는 스팀분사 기능이 적용가능한 건조코스만이 배치되고, 노브의 우측(125b)에는 스팀분사 기능이 적용될 수 없는 건조코스만이 배치된다. 나아가, 노브의 좌측 상단에는 스팀 분사되는 건조코스라는 별도의 문자가 건조코스 항목들과는 다른 색으로 인쇄되어 있다. 상기 문자의 색은 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 빨간색(red)이 사용될 수 있다. 또한, 스팀 분사 기능이 적용될 수 있는 항목들에만 상기 노브의 외주부를 따라 빨간색으로 인쇄된 곡선형 패턴이 표시될 수 있다.

여기서 도 7의 예를 보면, 전술한 고속건조모드가 적용될 수 있기 때문에 건조모드의 선택이 가능한 건조코스는 상기 노브의 좌측(125a)에 배치된다. 즉, 면소재, 혼합직물, 청바지 등에 적용되는 건조코스는 상기 노브의 좌측에 배치되어 있다. 그에 따라 사용자는 쉽게 고속건조모드가 적용되는 건조코스를 인식할 수 있다.

나아가, 전술한 바와 같이 스팀분사 기능이 적용되는 코스만이 노브의 좌측에 배치되어 있기 때문에 혼동의 우려가 있다. 따라서, 스팀분사 기능과 고속건조모드 모두가 적용가능한 건조코스와, 스팀분사 기능만 가능한 건조코스를 구분하여 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 한다. 예를 들어, 스팀분사 기능과 고속건조모드 모두가 적용가능한 건조코스는 노브의 좌측 상부측에 인접하여 모여 있도록 하고, 스팀분사 기능만 가능한 건조코스는 노브의 좌측 하부측에 인접하여 모여 있도록 할 수 있다. 또한, 스팀분사 기능과 고속건조모드 모두가 적용가능한 건조코스는 검은색으로 인쇄되어 있도록 하고, 스팀분사 기능만 가능한 건조코스는 빨간색으로 인쇄되어 있도록 할 수 있다. 이는 전술한 노브의 좌측 상단의 스팀 분사되는 건조코스라는 별도의 문자와 동일한 빨간색을 적용하도록 하여 사용자가 보다 쉽게 인식할 수 있도록 한다. 또한, 상기 노브의 외주부 중 각각의 코스에 해당되는 항목에 대응되는 지점에 선택된 상태를 나타내기 위한 발광수단의 발광색을 다르게 하여 구분이 쉽게 되도록 할 수도 있을 것이다. 여기서 스팀분사 기능만 가능한 건조코스는 스팀살균코스와 스팀리프레쉬코스가 있을 수 있다.

한편, 노브의 우측에는 건조대상물의 재질 등에 관계없이 일정한 시간동안 건조가 이루어지도록 하는 시간건조모드가 적용될 수 있는 건조코스가 배치된다. 여기서, 노브의 우측에는 전술하였듯이 스팀 분사기능이 적용될 수 없는 건조코스만이 배치되어 있기 때문에, 스팀분사기능이 적용될 수 없고 시간건조모드도 적용될 수 없는 건조코스와 시간건조모드는 적용될 수 있는 건조코스가 구분되어 배치된다.

도 7을 참고하면, 노브의 우측 상부측에는 스팀분사기능이 적용될 수 없고 시간건조모드도 적용될 수 없는 건조코스가 인접하여 모이도록 배치되어 있으며, 노브의 우측 하부측에는 시간건조모드는 적용될 수 있는 건조코스가 인접하여 모이도록 배치되어 있다. 나아가, 노브의 우측에서 스팀분사기능이 적용될 수 없고 시간건조모드도 적용될 수 없는 건조코스들과 시간건조모드는 적용될 수 있는 건조코스들 사이에는 시간건조모드라는 별도의 문자가 건조코스 항목들과는 다른 색으로 인쇄되어 있다. 상기 문자의 색은 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 파란색(blue)이 사용될 수 있다. 또한, 시간건조모드는 적용될 수 있는 건조코스의 항목들에만 상기 노브의 외주부를 따라 파란색으로 인쇄된 곡선형 패턴이 표시될 수 있다.

한편, 상기 디스플레이장치의 주변에 구비되는 버튼들도 건조과정의 결정에 직접 연관되는 기능들과 건조과정의 결정과는 직접 연관되지 않는 기능들의 선택버튼이 분리되어 있다. 즉, 상기 디스플레이장치의 하부에 구비되는 버튼들은 건조과정의 결정에 직접 연관되는 기능에 관한 버튼들이 인접하여 배치되어 있다.

다른 실시예로, 상기 컨트롤패널은 건조대상물에 따라 다른 건조방법을 선택할 수 있는 건조코스 선택수단을 구비하지만, 상기 건조모드 선택수단과 건조코스 선택수단은 하나의 선택수단에 해당하고, 하나의 선택수단의 작동을 다르게 함에 따라 구분되도록 구성할 수 있다.

여기서, 상기 하나의 선택수단은 회전가능한 다이얼 노브이고, 상기 다이얼 노브의 주위에 선택가능한 건조코스들 및 각 건조코스별 건조모드들이 표시되어 있되, 상기 다이얼 노브의 주위에 각 건조모드별로 구분되어져 표시되어 있다.

도 8은 하나의 선택수단이 상기 건조모드 선택수단과 건조코스 선택수단이 될 수 있는 예를 보여준다. 도 8을 참고하면, 상기 컨트롤 패널(120)의 좌측에는 전원버튼(122)이 구비되고, 상기 전원버튼의 우측에는 주된 건조코스를 선택하는 건조코스 선택수단 및 건조모드 선택이 가능한 건조모드 선택수단으로 회전 가능한 다이얼 노브(121)가 배치되어 있다. 상기 노브의 우측에는 동작/일시 정지 버튼(123)이 구비된다.

도 8의 예를 보면, 일반건조모드만 적용가능한 건조코스는 상기 노브의 좌측(125c)에 배치되어 있다. 또한, 고속건조모드가 적용될 수 있는 건조코스는 상기 노브의 우측(125d)에 구분되어 배치되어 있다. 그에 따라 사용자는 쉽게 고속건조모드가 적용되는 건조코스를 인식할 수 있다.

또한, 도 8에서 동일한 건조코스라도 건조모드에 따라 구분되어 있다. 즉, 동일한 건조코스라도 상기 노브의 좌측(125c)에는 일반건조모드가 배치되어 있고, 상기 노브의 우측(125d)에는 고속건조모드가 배치되어 있다. 따라서, 사용자는 단순히 상기 노브를 회전시켜 일반건조모드로 수행되는 건조코스를 선택하거나 고속건조모드로 수행되는 건조코스를 선택할 수 있다. 이러한 경우 사용자가 바로 동작버튼(123)을 누르게 되면, 노브에 의해 선택된 건조모드와 건조코스로 건조를 수행하게 된다.

또한, 이와 더불어 노브의 우측 하부측(125e)에는 시간건조모드가 적용될 수 있는 건조코스가 인접하여 모이도록 배치되어 있다. 상기 시간건조모드가 적용되는 건조코스는 상기 고속건조모드가 적용되는 건조코스와는 구분되도록 노브의 주위에 다르게 표시되어 있다.

한편, 상기 하나의 선택수단이 누름버튼 또는 터치버튼으로 구성될 수도 있다. 이러한 경우에는 상기 누름버튼 또는 터치버튼의 선택된 횟수에 따라 건조코스들 및 각 건조코스별 건조모드들이 변경되도록 구성할 수 있다.

한편, 상기 컨트롤러는 상기 하나의 선택수단에 작동에 의해 입력된 지시에 따라 선택된 건조코스와 건조모드를 상기 표시수단인 디스플레이장치의 해당영역에 표시한다. 이러한 예는 디스플레이장치에의 표시에 대한 설명에서 전술하였기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 컨트롤러가 사용자가 선택한 건조코스 및 건조모드로 건조과정을 진행하는 경우, 상기 디스플레이장치에 현재의 건조과정의 진행정도를 표시할 수 있다. 나아가, 건조가 종료되었으며, 이를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 도 11에서 상기 디스플레이장치는 전술한 바와 같이 현재의 건조과정(131a,132a)을 건조도(131b,132b)와 같이 보여줄 수 있으며, 잔여 건조시간의 변화(131c,132c)도 보여줄 수 있으며, 건조가 종료되었음을 보여줄 수도 있다.

한편, 상기 컨트롤러는 건조기의 운전 전에 건조기의 물공급이 필요하거나, 린트필터가 장착되지 않았을 경우에는, 디스플레이장치의 해당영역에 이를 표시하고, 사용자가 건조모드 등을 선택하고 시작 버튼을 누르더라도, 건조과정이 진행되지 않도록 제어할 수 있다. 나아가, 디스플레이장치에 안내 메시지를 표시하고, 경고음을 울리게 할 수 있다.

또한, 상기 컨트롤러는 건조기의 운전 과정에서 건조기의 장치에 문제가 발생하는 경우, 안내 메시지를 표시하고, 경고음을 울릴 수 있다. 이와 함께 건조기의 작동을 자동으로 변경시킬 수도 있다.

상기 컨트롤러는 상기 건조코스 선택버튼에 의해 입력된 지시에 따라 건조코스를 수행하지만, 상기 건조모드 선택버튼에 의해 입력된 지시에 따라 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원을 선택하여 가동한다. 도 9에서와 같이 열원으로 히트펌프 시스템을 사용할 수도 있고, 히터를 같이 사용할 수도 있다.

나아가, 상기 컨트롤러는 상기 건조모드 선택버튼에 의해 입력된 지시에 불구하고, 드럼을 통과하는 공기의 온도 또는 히트펌프 시스템의 냉매온도에 따라 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원을 자동으로 변경하거나 열원의 작동을 중단시킬 수도 있다. 이러한 구체적인 제어는 후술한다.

한편 전술한 실시예의 건조기는 스마트 그리드(smart grid, 지능형 전력망)에 연결되어 전기요금을 줄일 수 있다. 스마트 그리드는 차세대 전력 시스템 및 이의 관리체제를 말하며, 전력의 수요자와 공급자 간의 상호작용을 가능하게 한다. 그에 따라 수요자가 실시간으로 전기요금을 판단하고 전기요금의 피크타임을 인식할 수 있으며, 이를 이용하여 전력수요를 분산시켜 전기요금을 절약할 수 있다.

본 실시예의 하이브리드 건조기는 히트펌프 시스템을 사용하여 기본적으로 에너지 소모가 적은 장점을 가지지만, 절대적인 에너지 소모량에 대해 효율적인 건조기 제어를 하여 전기요금을 절약할 수 있도록 한다. 특히 히트펌프 시스템을 사용한 건조는 단순히 히터만 사용하는 건조기보다 건조시간이 상대적으로 길어질 수 있기 때문에, 본 발명의 하이브리드 건조기에서 보다 큰 의미를 가질 수 있다.

이를 위하여 본 실시예의 하이브리드 건조기에는 에너지관리장치(EMS)를 내장하거나 독립적인 외부 에너지관리장치와 연결될 수 있다. 상기 에너지관리장치는, 외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 건조기의 열원 가동시점을 조절하거나, 열원을 변경할 수 있도록 제어하는 장치를 말한다. 다만, 상기 에너지관리장치가 건조기에 내장된 경우에는 건조기의 컨트롤러가 이에 해당될 수 있다. 도 13는 이러한 에너지관리장치에 의한 제어를 보여준다.

상기 에너지관리장치(300)는 건조기의 구동모터(20)와 히트펌프 시스템(70) 및 히터(40) 등을 컨트롤러를 대신하여 제어할 수 있는 제어부(310)를 구비한다. 또한, 사용자에게 외부에서 공급되는 전기요금 등의 각종 정보들을 제공할 수 있는 표시부(330)와, 사용자가 표시부의 정보들을 토대로 작동의 기본적인 명령을 입력할 수 있는 입력부(320)를 포함할 수도 있다. 여기서, 상기 표시부와 입력부는 건조기의 입력수단이 포함된 컨트롤 패널(120)과 디스플레이장치(124)로 대체될 수 있다.

여기서 상기 건조기는 선택적으로 상기 에너지관리장치에 의해 제어될 수 있다. 즉, 에너지관리장치에 의해 제어되는 건조기의 구동을 선택할 수도 있고, 일반적인 건조기의 구동도 선택할 수 있다. 상기 입력수단은 본체의 컨트롤패널에 버튼 또는 터치 스크린 등의 형식으로 구비될 수 있다.

이러한 건조기의 제어방법의 일 실시예로, 외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 건조기의 작동을 조절할 수 있는 요금절약모드가 선택되었는지를 판단하는 단계(S10)와, 상기 요금절약모드가 선택된 경우 상기 컨트롤러에 의해 건조기의 작동시간이 전기요금이 저렴한 시간대로 강제변경되는 강제적용모드 또는 조건부로 건조기의 사용시간이 변경되거나 사용 열원이 변경되는 조건부적용모드 중 어느 하나가 선택되었는지 판단하는 단계(S20)와, 상기 강제적용모드 또는 조건부적용모드 중 어느 하나가 선택된 경우 상기 컨트롤러에 의해 건조기의 작동시간을 변경하거나 사용되는 열원을 변경하여 건조기를 구동하는 단계(S30)로 건조기를 제어할 수 있다. 도 15와 도 16은 이러한 건조기의 제어방법의 실시예들의 흐름도가 도시되어 있다.

외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 건조기의 작동을 조절할 수 있는 요금절약모드가 선택되었는지를 판단하는 단계(S10)는 컨트롤러에 의해 사용자의 선택을 확인하는 단계를 말한다. 즉, 사용자가 선택에 의해 상기 에너지관리장치에 의한 제어를 선택하지 않은 경우는 전기요금 등에 관계없이 건조기는 정상적으로 작동된다. 하지만, 사용자가 에너지관리장치에 의해 전달받은 정보를 토대로 에너지관리장치에 의한 건조기 제어를 선택하는 경우에는 전기요금이 절약되는 요금절약모드가 수행되는 것이다.

상기 요금절약모드가 선택된 경우에, 상기 컨트롤러에 의해 건조기의 작동시간이 전기요금이 저렴한 시간대로 강제변경되는 강제적용모드 또는 조건부로 건조기의 사용시간이 변경되거나 사용 열원이 변경되는 조건부적용모드 중 어느 하나가 선택되었는지 판단하는 단계(S20)가 수행된다. 즉, 사용자는 다시 선택에 의해 에너지관리장치에 의한 제어의 종류를 선택하는 것이다. 그 후, 상기 컨트롤러에 의해 건조기의 작동시간을 변경하거나 사용되는 열원을 변경하여 건조기를 구동하는 단계(S30)가 수행되어, 요금이 절약되도록 건조가 진행된다.

예를 들어, 사용자가 상기 에너지관리장치에 의한 제어가 강제적으로 적용되는 강제적용모드를 선택할 수도 있고, 조건부로 적용되는 조건부적용모드를 선택할 수 있다. 상기 강제적용모드는 하이브리드 건조기의 작동을 심야시간대 등 전기요금이 낮은 때에만 될 수 있도록 제어하는 것이다. 여기에는 작동시작시간을 심야시간대의 시작에 맞추어 작동 시작을 지연하는 경우뿐만 아니라, 건조기의 작동 중에 전기요금이 비싼 피크타임대에 들어가는 경우 강제적으로 작동을 정지시키고 심야시간대가 시작될때까지 대기하도록 제어하는 경우도 포함될 수 있다.

도 14는 시간에 따른 전기요금의 변동 예를 보여준다. 도 14에서 전기요금이 상대적으로 비싼 피크타임대(A)와 전기요금이 상대적으로 저렴한 심야시간대(B)가 구분되어 있다.

상기 조건부적용모드는 건조기의 예상 작동시간이 심야시간대에 모두 포함되는 경우에는 즉시 건조기를 정상작동하고, 건조기의 예상 작동시간이 피크타임대에 모두 포함되는 경우에도 즉시 건조기를 정상작동한다. 하지만, 도 14에 도시되듯이 건조기의 예상 작동시간이 전기요금이 비싼 피크타임대(A)와 저렴한 심야시간대(B)의 경계시간대(C,D)에 위치하는 경우, 건조기를 제어하여 전기요금이 저렴하게 될 수 있도록 한다.

도 15는 사용자가 에너지관리장치에 의한 제어(S10) 및 조건부적용모드를 선택(S20)하고, 건조기의 작동 시작을 피크시간대 선택한 경우의 예를 보여준다. 건조기는 드럼 내부의 건조대상물의 양을 감지하고 사용자가 선택한 건조코스 및 옵션등을 고려하여 건조 예상 종료시간(t1)을 산출한다. 그 후 상기 예상 종료시간이 전기요금이 싼 심야시간대의 시작시간보다 이른 소정의 설정시간(tn) 이후인지를 판단한다. 상기 소정의 설정시간(tn)은 예를 들어 심야시간대가 새벽 2시에 시작된다면, 그 30분 전인 1시 30분을 의미하게 된다.

상기 예상 종료시간(t1)이 전술한 설정시간 이후가 아니라면, 전술한대로 조건을 만족하지 못하기 때문에, 건조기는 즉시 정상적으로 건조를 시작하게 된다.

상기 예상 종료시간(t1)이 전술한 설정시간 이후라면, 상기 건조기는 작동을 정지한 상태로 심야시간대의 시작시간에 도달할 때까지 대기상태를 유지한다. 그 후, 상기 건조기는 심야시간대에 도달하면 건조를 시작하게 된다.

또는 사용자가 고속건조모드를 선택한 경우 상기 예상 종료시간(t1)이 전술한 설정시간 이후라면, 상기 건조기는 심야시간대에 도달할 때까지 일반건조모드로 자동전환되어 건조를 진행하다가 심야시간대에 도달한 후 고속건조모드로 자동전환되어 건조가 진행될 수도 있다. 이는 전기요금이 비싼 피크타임대에서는 전력소모가 작은 히트펌프 시스템만을 열원으로 사용하여 건조를 수행한 후, 전기요금이 싼 심야시간대에서는 히트펌프 시스템과 히터를 모두 사용하여 빠른 건조시간을 달성할 수 있도록 한다.

한편, 도 16은 사용자가 에너지관리장치에 의한 제어(S10) 및 조건부적용모드를 선택(S20)하고, 건조기의 작동 시작을 심야시간대 선택한 경우의 예를 보여준다. 건조기는 드럼 내부의 건조대상물의 양을 감지하고 사용자가 선택한 건조코스 및 옵션등을 고려하여 건조 예상 종료시간(t1)을 산출한다. 그 후 상기 예상 종료시간이 전기요금이 비싼 피크타임대의 시작시간 이후인지를 판단한다.

상기 예상 종료시간(t1)이 피크타임대의 시작시간 이전이라면 즉시 건조기는 정상적으로 작동된다.

상기 예상 종료시간(t1)이 피크타임대의 시작시간 이후라면, 건조기의 쿨링(cooling)과정의 예상 시작시간이 상기 피크타임 이후인지를 판단한다. 여기서, 건조기의 쿨링과정의 예상 시작시간이 상기 피크타임 이전이라면 즉시 건조기를 정상적으로 작동한다. 이는 건조가 완료되어 건조대상물을 냉각시키는 쿨링과정에서는 히트펌프 시스템과 히터 등의 전력 소모가 큰 열원이 작동되지 않아 전력을 많이 사용하지 않으며, 잔존하는 건조기의 작동 시간이 작기 때문에 냉각과정이 피크타임대에 포함되어도 전기요금의 절약에 크게 영향을 미치지 않기 때문이다.

여기서, 건조기의 쿨링과정의 예상 시작시간이 상기 피크타임 이후인 경우에는 몇 가지 가능성이 고려될 수 있다. 만약, 사용자가 전술한 일반건조모드로 건조기를 작동한 경우라면, 피크타임대가 도달하기 전에 건조가 종료되는 것이 전기요금을 줄일 수 있는 방안이 될 것이다. 따라서, 사용자가 일반건조모드로 건조기를 작동한 후라도 건조대상물이 히터 등을 보조적으로 사용하여 빠르게 건조시키는 고속건조모드에 적용되는 재질을 가진다면, 건조기는 고속건조모드로 전환되어 작동되도록 제어된다. 또한, 사용자에게 컨트롤 패널에 포함된 디스플레이수단을 통해 표시를 사용자가 선택을 하도록 할 수도 있을 것이다. 만약 사용자가 고속건조모드로의 전환을 원하지 않음을 선택한다면 건조기는 즉시 일반건조모드로 건조과정을 진행할 것이다. 다만, 사용자가 처음부터 고속건조모드로 건조기를 작동한 것이라면, 즉시 고속건조모드로 건조가 진행될 것이다.

건조기의 본체에 구비된 장치들은 컨트롤러(200)에 의해 제어된다. 상기 컨트롤러는 온도센서들 및 습도센서로부터 받아들이는 측정값들을 토대로 장치들을 제어한다.

상기 컨트롤러에 의한 건조기의 제어의 일 실시예로, 압축기의 초기 구동시에 압축기가 정상적으로 구동되는지를 판단하여 히터를 가동시킬지를 판단하는 히터가동제어가 있다. 이는 고속건조모드에서의 압축기의 신뢰성을 보호하기 위한 안전수단이다.

상기 히터가동제어는, 드럼에 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 상기 히트펌프 시스템과 히터가 선택되는 경우에 적용되며, 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계(S110), 상기 히트펌프 시스템에 포함된 압축기의 정상작동여부를 판단하는 단계(S120)를 포함하고, 상기 압축기의 정상작동여부에 따라 상기 열원으로 히터의 사용여부가 결정되는 것을 특징으로 한다.

도 17은 이러한 히터가동제어의 예가 도시되어 있다. 도 17을 참고하면, 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계(S100)는, 건조시작에 의해 열원 중 히트펌프 시스템이 가동되기 시작하는 단계를 말한다. 즉, 컨트롤러는 건조시작명령을 전달받으면, 초기 압축기 유출측 온도를 저장한다. 그 후 구동모터를 역회전 후 정회전하고 압축기를 가동시키는 부하가동제어를 한다. 상기 부하가동제어에 대해서는 후술한다.

상기 히트펌프 시스템에 포함된 압축기의 정상작동여부를 판단하는 단계(S120)는 압축기를 통과한 냉매의 온도변화를 통해 압축기가 정상적으로 작동되는지를 판단하는 단계를 말한다. 따라서, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도변화량을 측정하는 단계(S121)를 포함한다.

즉, 상기 컨트롤러는 상기 압축기를 소정의 시간동안 가동시킨 후, 압축기 유출측 온도를 다시 측정한다. 여기서 측정된 압축기 유출측 냉매의 온도변화량이 사전 설정된 최소한의 차이값(또는 기준 온도변화량)보다 큰 경우에는 정상적인 압축기 구동으로 판단하여 상기 컨트롤러는 히터를 가동(S122)시킨다.

하지만, 상기 측정된 압축기 유출측 냉매의 온도변화량이 사전 설정된 최소한의 차이값보다 작은 경우에는 압축기가 정상가동되지 않은 가능성이 있다. 다만, 상기 다시 측정된 압축기 유출측 온도가 기준 가동온도의 하한보다 큰 경우에는 정상적인 압축기 가동에 해당된다. 따라서 상기 컨트롤러는 히터를 가동시킬 수 있다. 하지만, 상기 재측정된 압축기 유출측 온도가 기준 가동온도의 하한보다 작은 경우에는 비정상적인 압축기 가동에 해당된다.

상기 측정된 압축기 유출측 냉매의 온도변화량이 사전 설정된 최소한의 차이값보다 작은 경우에도 상기 컨트롤러는 일단 히터를 가동시킨 후 압축기 유출측 냉매의 온도를 재측정한다. 여기서 상기 히터를 가동시킨 후의 압축기 유출측 냉매의 온도변화량이 사전 설정된 최소한의 차이값보다 큰 경우에는 정상적인 가동에 해당하여 고속건조모드를 수행한다. 다만, 이미 히터를 가동하였기 때문에 별도의 히터 가동은 필요하지 않다.

하지만, 상기 히터를 가동시킨 후의 압축기 유출측 냉매의 온도변화량이 사전 설정된 최소한의 차이값보다 작은 경우에는, 상기 컨트롤러는 히터를 끄고, 일반건조모드로 강제로 전환시켜 건조를 진행한다.

한편, 건조기에 구비된 필터가 막히는 경우가 있다. 이러한 경우 특히 고속건조모드에서 히터에서 공급되는 열에너지에 의해 히트펌프 시스템에 높은 열부하가 가해질 때, 필터의 막힘에 의해 공기의 순환이 원할하게 되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 압축기에 과부하가 발생될 수 있고, 드럼 내부의 온도가 상승하여 건조대상물의 손상이 발생될 수도 있다. 따라서, 필터의 막힘을 감지하여 초기 히터를 가동시킬지 판단하는 필터막힘제어의 실시예가 후술된다.

상기 필터막힘제어 실시예는 상기 드럼에 유입되는 공기의 온도에 따라 상기 드럼에서 유출되는 공기가 통과하는 필터의 막힘을 판단하는 단계(S130)를 더 포함하고, 상기 필터의 막힘여부에 따라 상기 히트펌프 시스템의 가동을 중단할 수 있다. 도 18은 상기 필터막힘제어 실시예가 도시되어 있다.

도 18을 참고하면, 히트펌프 시스템을 가동하고(S110) 난 후 이를 컨트롤러가 감지하게 된다. 즉, 상기 컨트롤러는 압축기의 초기 구동을 감지한다.

그 후 상기 필터의 막힘을 판단하는 단계(S130)가 수행된다. 상기 필터의 막힘을 판단하는 단계(S130)은 히터를 일시 가동 및 중단한 후 상기 드럼에 유입되는 공기의 온도가 필터막힘 기준온도 이상인 경우 필터막힘으로 판단한다. 상기 공기의 온도가 필터막힘 기준온도 이하인 경우에는 필터가 막히지 않은 것으로 판단하여 정상적으로 히터를 가동하여 고속건조모드로 건조를 진행한다.

즉, 상기 컨트롤러는 히터를 일시가동 후 중단시키는 과정을 일회 또는 복수회 수행한 후 드럼 유입측 공기의 온도를 측정한다. 상기 드럼 유입측 공기의 온도가 필터막힘 기준온도 이상인 경우 상기 컨트롤러는 필터막힘으로 판단하여 건조기의 가동을 중단시킨다. 또한, 상기 컨트롤러는 컨트롤패널에 안내 메시지를 표시하고 경고음을 발생하여 사용자가 인식할 수 있도록 한다.

추가적으로, 상기 히터의 일시가동에 의해 드럼 유입측 공기의 온도가 사전 설정된 온도범위의 상한값에 도달하면, 히터의 가동을 중단시켜 드럼으로 공급되는 공기의 온도를 낮추도록 하고, 공기의 온도가 온도범위의 하한값에 도달되었으면 상기 컨트롤러는 히터를 재가동하는 후술할 드럼의 온도제어도 병행하여 수행할 수 있다.

여기서 추가적으로 상기 컨트롤러는 초기 측정된 드럼의 유입측 공기온도(Tin1)와 재측정된 드럼 유입측 공기의 온도(Tin2)와의 온도차이가 소정의 기준치 이상인지를 판단할 수 있다.

상기 차이가 기준치 이상이고, 습도센서에 의해 측정되는 건조도가 기준치에 이상이라면, 히터를 가동하지 않고 일반건조모드로 건조과정을 수행할 수 있다. 하지만, 습도센서의 의해 측정되는 건조도가 기준치에 도달하지 않았다면, 정상운전으로 판단하여 고속건조모드로 건조과정을 수행한다.

한편, 상기 차이가 기준치 이하라면, 상기 컨트롤러는 소정의 시간 경과 후 다시 온도차이를 측정한다. 다시 측정한 온도차이가 기준치에 이상에 해당하고, 습도센서에 의해 측정되는 건조도가 기준치에 이상에 해당하면, 상기 컨트롤러는 히터를 가동하지 않고 일반건조모드로 건조과정을 수행한다. 하지만, 습도센서의 의해 측정되는 건조도가 기준치에 도달하지 않았다면, 정상운전으로 판단하여 고속건조모드로 건조과정을 수행한다. 하지만, 다시 측정한 온도차이가 기준치 미달이라면, 상기 컨트롤러는 히터를 가동하지 않고 일반건조모드로 건조과정을 수행한다.

한편, 건조과정중에 전술한 필터가 막히는 경우가 있다. 이러한 경우 특히 고속건조모드에서 히터에서 공급되는 열에너지에 의해 히트 펌프 시스템에 높은 열부하가 가해질 때, 린트필터의 막힘에 의해 공기의 순환이 원할하게 되지 않는 경우, 압축기에 과부하가 발생될 수 있고, 드럼 내부의 온도가 상승하여 건조대상물의 손상이 발생될 수도 있다. 따라서, 필터의 막힘을 감지하여 히터의 가동을 중단시키는 건조중 필터막힘제어가 필요하다.

도 19와 도 20은 건조중 필터막힘제어를 보여준다. 상기 건조중 필터막힘제어는 상기 히터가 가동되고 소정의 시간 후, 상기 드럼에 유입되는 공기와 드럼에서 유출되는 공기의 온도차이에 따라 필터막힘을 재판단하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다.

상기 필터막힘을 재판단하는 단계(S140)는 상기 드럼에 유입되는 공기와 드럼에서 유출되는 공기의 온도차이가 사전 설정된 필터막힘 기준온도차 이상인 경우 필터막힘으로 판단하여 히터 및 압축기의 가동을 중단한다.

상기 컨트롤러는 드럼 유입측 공기와 드럼 유출측 공기의 온도차이(ΔT)를 감지한다. 상기 온도차이가 기준치(ΔTref) 이상이라면, 상기 컨트롤러는 히터의 가동을 중단시킨다.

상기 컨트롤러는 히터의 가동을 중단시킨 후 압축기 가동을 중단시킨다. 또한, 상기 컨트롤러는 컨트롤패널에 안내 메시지를 표시하고 경고음을 발생하여 사용자가 인식할 수 있도록 한다.

여기서, 건조과정이 건조가 충분히 진행된 경우와 진행되지 않은 경우를 나우어 고려할 수 있다.

상기 필터막힘으로 판단된 시점이 건조시작시점으로부터 소정의 시간이 경과된 경우, 상기 컨트롤러는 상기 압축기를 재가동하고 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용한다. 상기 컨트롤러는 건조기의 가동을 중단시키는 것이 아니라, 일정 시간 경과 후 압축기를 재가동한다. 즉, 건조기는 고속건조모드에서 일반건조모드로 강제로 전환되어 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하는 것이다.

전술한 히터가동제어와 필터막힘제어등의 실시예들은 히트펌프 시스템의 가동과 병존하여 장치들의 안정적인 구동을 위한 제어이다. 즉, 히트펌프 시스템이 안정적으로 가동이 같이 이루어져야 전술한 제어들이 효율적으로 이루어질 수 있다. 히트펌프 시스템은 냉매관을 통해 흐르는 냉매를 안정적으로 순환시키기 위해 압축기를 가동한다. 따라서, 압축기의 안정적인 구동이 히트펌프 시스템의 신뢰성에 중요한 요소가 된다.

히트펌프 시스템을 구비한 하이브리드 건조기의 경우, 압축기에 과부하가 발생하는 경우, 압축기의 신뢰성이 떨어지고, 드럼 내부의 온도가 상승하여 건조대상물의 손상이 발생될 우려가 있다. 따라서, 상기 컨트롤러는 압축기의 과부하를 방지하기 위하여 압축기를 통과하는 냉매의 온도를 제어하는 압축기 온도제어를 하게 된다.

상기 압축기 온도제어의 실시예는 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도에 따라 상기 히터 또는 냉각팬의 가동 및 중단을 반복하는 것을 특징으로 한다. 이는 열원으로 히트펌프 시스템과 히터를 사용하는 예와 히트펌프 시스템만을 사용하는 예를 다르게 제어하기 때문이다.

도 21은 히트펌프 시스템만을 열원으로 사용하는 경우의 압축기 온도제어의 실시예가 도시되어 있으며, 도 22는 히트펌프 시스템과 히터를 열원으로 사용하는 경우의 압축기 온도제어의 실시예가 도시되어 있다.

상기 압축기 온도제어 단계(S150)는 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 히터가동 중 측정하여 소정의 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계(S151), 상기 히터가동 중 또는 냉각팬 가동중단 중 측정된 압축기를 통과한 냉매의 온도가 사전 설정된 온도범위의 상한에 도달한 경우 상기 히터의 가동을 중단하거나 냉각팬을 구동하는 단계(S152), 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 히터가동 중단 중 또는 냉각팬 가동 중 측정하여 상기 소정의 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계(S153), 상기 히터가동 중단 중 또는 냉각팬 가동 중 측정된 압축기를 통과한 냉매의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달한 경우 상기 히터를 재가동하거나 냉각팬의 구동을 중지하는 단계(S154)를 포함한다.

상기 압축기 온도제어 단계(S150)는 건조기의 가동이 시작되어 열원이 구동되고 난 후에 이루어진다. 즉, 일반건조모드에서 히트펌프 시스템이 가동(S110)되고 난 후, 고속건조모드에서 히트펌프 시스템(S110)과 히터(S120)가 가동되고 난 후에 이루어진다.

상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 히터가동 중 측정하여 소정의 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계(S151)는 상기 컨트롤러에 의해 압축기 유출측 온도센서를 통해 압축기에서 유출되는 냉매의 온도(T1)를 측정한다. 그 후 상기 컨트롤러는 상기 냉매의 온도가 사전 설정된 온도범위(Tmin~Tmax)에 포함되는지를 판단한다.

상기 사전 설정된 온도범위는 사용자가 선택한 건조대상물의 종류에 따른 건조코스 및 건조모드에 따라 달라질 수 있다. 이는 건조대상물의 재질에 따라 유지해야할 드럼 내부의 온도가 다르기 때문에 공급되는 열에너지도 달라져야 하기 때문이며, 압축기의 열부하도 달라져야 하기 때문이다.

상기 판단된 냉매의 온도를 기준으로, 상기 컨트롤러는 상기 히터가동 중 측정된 냉매의 온도가 소정의 온도범위의 상한에 도달한 경우 상기 히터의 가동을 중단하거나 냉각팬을 구동(S152)한다. 즉, 상기 컨트롤러는 상기 압축기 유출측 냉매의 온도(T1)가 온도범위의 상한값에 도달하면, 상기 냉각팬을 가동하거나 히터의 가동을 중단시켜 압축기의 온도를 낮추게 된다.

가령 일반건조모드에서 건조가 진행된 경우, 도 21과 같이 상기 컨트롤러는 냉각팬을 구동(S152)시켜, 외기의 공급을 통해 냉매에 축적되는 열을 배출하고, 압축기를 냉각시킨다. 또한, 고속건조모드에서 건조가 진행된 경우, 도 22와 같이 히터의 가동을 중단(S152)시켜 히트펌프 시스템에 가해지는 열부하를 줄여준다.

그 후, 상기 컨트롤러는 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 히터가동 중단 중 또는 냉각팬 가동 중 측정하여 상기 소정의 온도가변범위에 포함되는지 판단(S153)한다. 즉, 상기 컨트롤러는 상기 압축기 유출측 냉매의 온도(T2)를 지속적으로 감지하여, 냉매의 온도가 온도범위의 하한값에 도달되는지를 판단한다.

상기 컨트롤러는 상기 히터가동 중단 중 또는 냉각팬 가동 중 측정된 냉매의 온도가 온도범위의 하한에 도달한 경우 상기 히터를 재가동하거나 냉각팬의 구동을 중지(S154)한다. 즉, 상기 냉매의 온도가 온도범위의 하한값에 도달되었으면, 압축기의 온도가 안정적이 되었기 때문에 상기 컨트롤러는 다시 냉각팬의 가동을 중단시키거나, 히터를 재가동하게 된다. 가령 일반건조모드에서 건조가 진행된 경우, 도 21과 같이 상기 컨트롤러는 냉각팬의 가동을 중단(S154)시키고, 고속건조모드에서 건조가 진행된 경우 도 22와 같이 히터를 재가동(S154)하여 드럼에 충분한 열을 공급할 수 있도록 제어한다.

또한, 상기 압축기 온도제어 단계(S150)는 상기 히터가동 중단 중 또는 냉각팬 가동 중 측정된 냉매의 온도가 소정의 온도범위의 하한에 도달하여 히터를 재가동하거나 냉각팬의 가동을 중지하는 경우(S154), 히터가동 중 또는 냉각팬 가동중단 중 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 다시 측정하여 온도범위에 포함되는지 반복하여 판단(S151)한다.

한편, 히터의 가동을 중지하거나 냉각팬을 가동하여도, 소정의 시간 이내에 상기 냉매의 온도가 온도범위의 하한값에 도달하지 않았으면 여전히 압축기가 과부하 조건이라고 볼 수 있다. 또한, 상기 압축기 유출측 냉매의 온도(T2)가 지속적으로 증가되어 압축기에 과부하 조건이 발생하는 경우도 있다. 이러한 경우에는 후술할 별도의 압축기 신뢰성 보호제어를 통해 압축기의 온도를 제어한다.

하이브리드 건조기는 지속적으로 히트펌프 시스템을 가동하여야 하기 때문에, 압축기의 작동 신뢰성이 중요하다. 따라서, 압축기의 신뢰성을 유지하기 위해, 압축기에 과부하가 발생하는 경우, 건조기의 장치적으로나 건조과정에 있어서 심각한 문제가 발생할 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위한 압축기 신뢰성 보호제어가 필요하다.

상기 압축기 신뢰성 보호제어는 일반건조모드와 고속건조모드에서 다르게 수행된다. 각각의 건조모드는 열원이 다르고 열부하도 다르기 때문에 컨트롤러에 의한 제어도 달라지기 때문이다.

일반건조모드의 경우를 살펴보면, 전술하였듯이 압축기의 온도제어(S150)는 냉각팬의 구동제어로 이루어지며, 컨트롤러는 압축기 유출측 냉매의 온도를 측정하여 냉각팬의 구동여부를 결정하였다.

도 23은 이러한 일반건조모드에서의 압축기 신뢰성 보호제어를 보여준다. 도 23을 참고하면, 일반건조모드에서 상기 압축기 신뢰성 보호제어단계(S160)는, 압축기의 가동을 일시중단한 후 재가동하는 단계(S161), 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 측정하여 소정의 과부하 기준온도(Tmax) 이상이 되는지를 판단하는 단계(S162), 상기 측정된 냉매의 온도가 소정의 과부하 기준온도(Tmax)에 도달여부에 따라 압축기의 가동을 중단하거나 건조기의 가동을 중단하는 단계(S163)로 구성된다.

압축기의 가동을 일시중단한 후 재가동하는 단계(S161)는, 상기 컨트롤러가 압축기의 가동을 중단하고 소정의 시간후 압축기를 재가동한다.

그 후 상기 컨트롤러는 상기 압축기 유출측 냉매의 온도(Tout2)를 감지하여 과부하 기준온도(Tmax) 이하가 되는지를 판단(S162)한다. 여기서, 다시 압축기 유출측 냉매의 온도가 과부하 기준온도 이상이 되는 경우에는 다시 압축기의 가동을 중단하고 소정의 시간 후 재가동(S163)한다.

이 때, 상기 컨트롤러는 상기 압축기의 가동중단 횟수(n)를 저장한다. 그에 따라 압축기 가동중단 횟수가 설정 횟수에 도달하는 경우, 건조과정을 강제로 종료한다. 나아가 상기 컨트롤러는 컨트롤패널에 안내 메시지와 함께 경고음을 발생하여 사용자가 인식할 수 있도록 할 수도 있다.

한편, 압축기 유출측 냉매 온도가 냉각팬 가동온도에 도달하지 않았는데 증발기 유입측 냉매의 온도가 증가되어 압축기에 과부하가 발생할 수도 있다. 이는 증발기 유입측 냉매의 온도가 증가되어 증발기에서 충분히 열교환이 일어나지 않기 때문에 문제된다.

이러한 경우, 상기 컨트롤러는 증발기 유입측 냉매의 온도(Tin1)를 감지한다. 상기 냉매의 온도가 증발기 유입측 상한 기준온도(Tref2)에 도달하는 경우 상기 컨트롤러는 일차적으로 팽창밸브의 개도를 줄여준다.

그 후 상기 컨트롤러는 증발기 유입측 냉매의 온도(Tin2)를 측정하여, 냉매의 온도가 여전히 상기 기준온도(Tref2) 이상인 경우 이차적으로 팽창밸브의 개도를 줄여준다. 이때, 팽창밸브의 개도는 점진적으로 줄여진다.

상기 컨트롤러는 전술한 과정을 증발기 유입측 냉매의 온도(Tin2)가 기준온도(Tref2) 이하가 될 때까지 반복한다. 다만, 팽창밸브의 개도 감소가 팽창밸브의 최소개방상태가 되면, 그 상태를 유지한다. 이는 건조과정이 진행되기 위해서는 최소한의 히트펌프 시스템이 작동되어야 하기 때문에, 팽창밸브를 최소한도로 개방하여 냉매의 유량을 최소한으로 제한하여 히트펌프 시스템을 가동하는 것이다.

고속건조모드의 경우를 살펴보면, 전술하였듯이 압축기의 온도제어는 히터의 구동제어로 이루어지며, 컨트롤러는 압축기 유출측 냉매의 온도를 측정하여 히터의 구동여부를 결정하였다.

압축기의 유출측 냉매의 온도가 온도범위의 하한값에 도달하여야 히터가 켜지게 된다. 하지만, 상기 냉매의 온도가 소정의 시간 이상 온도범위의 하한값에 도달하지 않는 경우에는 히트펌프 시스템이 과부하조건에 있다고 보아야 한다. 또한, 압축기의 유출측 냉매의 온도가 지속적으로 증가하여 사전 설정된 한계온도에 도달하는 경우에도 히트펌프 시스템이 과부하조건에 있다고 보아야 한다.

도 24는 고속건조모드에서의 압축기 신뢰성 보호제어를 보여준다. 도 24를 참고하면, 고속건조모드에서 상기 압축기 신뢰성 보호제어단계(S170)는, 상기 히트펌프 시스템에 포함된 팽창밸브의 개방 정도를 제어하는 1차 밸브제어 단계(S171)와, 상기 히트펌프 시스템에 포함된 팽창밸브의 개방 정도를 추가적으로 제어하는 2차 밸브제어 단계(S173)를 포함한다.

상기 1차 밸브제어 단계(S171)는, 상기 팽창밸브의 개방 정도를 점진적으로 감소시키는 1차 감소단계와, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 상기 1차 감소단계 중 측정하여 소정의 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계(S172)와, 상기 측정된 냉매의 온도가 소정의 온도범위의 하한에 도달한 경우 상기 팽창밸브의 개방 정도를 점진적으로 증가시키는 1차 증가단계를 포함한다.

보다 상세하게는, 상기 컨트롤러는 1차적으로 팽창밸브의 개도를 점진적으로 감소시킨다. 상기 컨트롤러는 팽창밸브의 개도를 감소시키면서 상기 압축기 유출측 냉매의 온도를 지속적으로 감지(S172)한다. 이 때, 상기 압축기 유출측 냉매의 온도가 온도범위의 하한값에 도달하는 경우, 다시 팽창밸브의 개도를 점진적으로 증가시킨다. 여기서 상기 측정된 냉매의 온도가 소정의 온도범위의 하한에 도달한 경우 상기 히터를 가동한다. 이는 과부하 조건에서 벗어났기 때문에 다시 고속건조모드로 건조과정을 진행시키기 위함이다. 상기 팽창밸브의 개소 감소는 팽창밸브의 개도가 최소개방상태에 도달될때까지 지속된다.

상기 1차 밸브제어 단계(S171)는, 상기 1차 증가단계를 통해 상기 팽창밸브의 개방 정도를 점진적으로 증가시키며, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 다시 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 반복하여 판단한다. 또한, 상기 1차 감소단계와 1차 증가단계에 의한 상기 팽창밸브의 개방정도는 사전 설정된 1차 개도범위에 한정된다.

여기서, 상기 압축기 유출측 냉매의 온도가 온도범위의 하한값에 도달되지 않고, 상기 팽창밸브의 개도가 감소되어 최소개방상태에 도달하는 경우에 상기 컨트롤러는 팽창밸브의 개방 정도를 제어하는 2차 밸브제어를 한다. 이러한 경우는 상기 압축기 유출측 냉매의 온도가 소정의 시간 이상 상기 사전 설정된 한계온도 이상인 경우도 포함한다.

즉, 상기 2차 밸브제어단계는 상기 1차 감소단계 중 압축기를 통과한 냉매의 온도가 온도범위의 상한을 초과하거나, 온도범위의 하한에 소정의 시간 이내에 도달되지 아니하는 과부하 조건에서 이루어진다.

상기 2차 밸브제어 단계(S173)는, 상기 팽창밸브의 개방 정도를 점진적으로 감소시키는 2차 감소단계, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계(S174), 상기 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달한 경우 상기 팽창밸브의 개방 정도를 점진적으로 증가시키는 2차 증가단계를 포함한다.

보다 상세하게는, 상기 컨트롤러는 다시 팽창밸브의 개도를 점진적으로 감소시킨다. 상기 컨트롤러는 팽창밸브의 개도를 감소시키면서 상기 압축기 유출측 냉매의 온도를 지속적으로 감지한다. 이 때, 상기 압축기 유출측 냉매의 온도가 온도범위의 하한값에 도달하는 경우, 다시 팽창밸브의 개도를 점진적으로 증가시킨다. 여기서, 상기 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달한 경우 상기 히터를 가동한다.

상기 팽창밸브의 개도 감소는 팽창밸브의 개도가 완전폐쇄에 근접한 수준까지 진행된다. 또한, 상기 팽창밸브의 개도 증가는 전술한 상기 팽창밸브의 개도가 최소개방상태에 도달할때까지만 이루어진다. 이는 전술한 일차적인 제어에서 과부하조건이 해소되지 않음이 명확하기 때문이다.

상기 2차 밸브제어 도중에, 증발기의 유입측 냉매의 온도가 한도 이하로 하강한 경우가 발생할 수도 있다. 이러한 경우에 상기 컨트롤러는 압축기의 구동을 일시 중단하고 재가동하게 된다. 만약 히터가 켜져 있는 상태라면 상기 컨트롤러는 히터의 가동을 중단한 후 압축기의 구동을 일시 중단하고 재가동하게 된다. 다만, 재가동 후에 상기 컨트롤러는 상기 2차 밸브제어를 수행한다.

또한, 상기 2차 밸브제어 단계(S173)는, 상기 2차 증가단계를 통해 상기 팽창밸브의 개방 정도를 점진적으로 증가시키며, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 다시 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 반복하여 판단한다. 상기 2차 감소단계와 2차 증가단계에 의한 상기 팽창밸브의 개방정도는 사전 설정된 2차 개도범위에 한정된다.

한편, 상기 2차 밸브제어단계를 통해서도 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도가 상기 온도범위의 상한을 초과하거나, 상기 온도범위의 하한에 소정의 시간 이내에 도달되지 아니한 경우, 3차적인 제어(S175)로 상기 압축기를 일시 가동중단한 후 재가동하며, 상기 열원으로 상기 히트펌프 시스템만을 사용한다.

즉, 상기 3차적인 제어(S175)는 상기 압축기 유출측 냉매의 온도가 온도범위의 하한값에 도달되지 않고, 상기 팽창밸브의 개도가 감소되어 완전폐쇄에 근접한 수준까지 도달하는 경우에 이루어지는 제어단계이다. 이러한 경우는 상기 압축기 유출측 냉매의 온도가 소정의 시간 이상 상기 사전 설정된 한계온도 이상인 경우도 포함한다.

상기 3차적인 제어(S175)에서, 상기 컨트롤러는 압축기의 가동을 중단하고 소정의 시간후 압축기를 재가동한다. 여기서, 상기 컨트롤러는 상기 압축기 가동중단과 동시에 밸브의 개도를 완전폐쇄상태로 제어한다. 그 후 상기 컨트롤러는 상기 밸브를 점진적으로 최소한까지 개방시킨다. 점진적으로 밸브의 개도를 증가시키는 것은, 단계적으로 밸브의 개도를 증가시키는 것이다. 예를 들어, 밸브를 최소한의 개도 정도인 55펄스(puls)까지 단계적으로 개방하되, 35펄스로 2초간 개방한 후 55펄스로 개방하는 것이다. 상기 컨트롤러는 상기 밸브의 개도가 최소한의 개도 정도에 도달하면, 소정의 시간후 밸브의 개도를 완전폐쇄시킨다. 예를 들어, 55펄스로 3분간 개방한 후 밸브의 개도를 완전폐쇄시키는 것이다.

소정의 시간 경과 후 압축기가 재가동되는 경우에, 상기 컨트롤러는 압축기의 구동을 시작한 후 소정의 시간동안 밸브의 개도가 완전폐쇄된 상태로 유지시킨다. 그 후 점진적으로 밸브의 개도를 증가시킨다. 이러한 밸브의 개도 증가는 사전 설정된 일반건조모드에 적용되는 밸브의 개방정도에 도달할 때까지 이루어진다. 즉, 상기 3차적인 제어에 의해 건조기는 고속건조모드에서 일반건조모드로 강제로 전환되어 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하는 것이다.

한편, 3차적인 제어에 의해서 일반건조모드로 건조가 진행된 후에도 과부하조건이 해소되지 않는 경우에는 전술한 일반건조모드에서의 압축기 신뢰성보호제어단계(S160)이 이루어진다.

하이브리드 건조기는 드럼의 구동모터와 송풍팬이 동일한 구동축에 연결되어 있다. 따라서, 드럼이 구동되지 않으면 송풍팬이 가동되지 않는다. 그에 따라 히트 펌프 시스템 및 히터를 가동하여 공기를 가열하더라도 송풍팬이 가동되지 않는 경우 히트 펌프 시스템의 구동에 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 전술한 히터가동제어와 필터막힘제어 및 압축기 온도제어등의 실시예들은 구동모터가 가동된 후에 이루어지는 것이 바람직하다. 그에 따라 구동모터 및 열원등의 건조기의 부하들의 가동을 제어하는 부하가동제어가 필요하다.

도 25와 도 26은 이러한 부하가동제어가 도시되어 있다. 도 25와 도 26을 참고하면, 상기 부하가동제어 구동모터를 가동하여 드럼을 가동하는 단계(S90), 상기 압축기를 가동하여 히트펌프 시스템을 가동하는 단계(S110), 상기 압축기의 정상작동여부에 따라 상기 열원으로 히터를 가동하는 단계(S120)을 포함하여 이루어진다.

상기 드럼을 가동하는 단계(S90)에서는 상기 구동모터를 소정의 시간동안 역회전 후 정회전하며, 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계(S110)는 상기 구동모터를 정회전한 후에 시작된다.

보다 상세하게는, 건조과정을 시작하는 경우, 상기 컨트롤러는 우선적으로 구동모터 또는 드럼을 구동시킨다. 그 후 압축기를 구동시켜 히트 펌프 시스템이 가동되도록 한다.

상기 드럼의 구동시 상기 컨트롤러는 구동모터를 짧은 시간 동안 역회전시킨 후 정회전시킨다. 이는 밸트 방식의 동력전달체계를 구비한 본 발명의 하이브리드 건조기의 특성상 밸트의 장력을 맞춰주기 위한 것이다. 또한, 구동모터의 특성상 초기 구동시 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 것이다. 여기서 드럼의 정회전과 역회전은 본 실시예에서 특정 방향을 정회전으로 한정하였기 때문이다. 나아가 본 실시예에서 송풍팬은 상기 드럼에서 공기가 배기되는 덕트 상에 존재하여 드럼에서 토출되는 공기를 배기덕트 쪽으로 흡입하는 형식인 풀 타입의 송풍팬을 사용하고 있으며 1모터 시스템을 사용하고 있기 때문에, 송풍팬이 공기를 배기덕트 쪽으로 흡입하는 방향으로 회전되는 방향이 정회전으로 설정하는 것이 바람직하다.

일반건조모드에서는 전술한 과정이 도 25와 같이 이루어지며, 고속건조모드에서는 전술한 과정이 도 26과 같이 이루어진다. 도 25에서, 구동모터가 정회전 후 압축기가 구동시작되어 히트펌프 시스템의 가동(S110)이 이루어진다. 여기서, 상기 컨트롤러는 상기 구동모터의 정회전이 소정의 시간동안 이루어진 후 압축기를 구동시킨다. 이는 전술한 바와 같이 구동모터의 구동에 의해 송풍팬이 가동된 후 압축기를 구동시켜 히트 펌프 시스템이 원할하게 구동될 수 있도록 하기 위함이다.

하지만, 고속건조모드에서는 도 26과 같이 추가적으로 히터가동제어(S120)가 이루어진다. 고속건조모드에서는 건조기는 히트 펌프 시스템뿐만 아니라 히터도 열원으로 사용한다. 따라서, 이러한 경우 상기 컨트롤러는 압축기가 가동됨을 감지한 후, 히터를 가동시킨다. 이는 히터의 우선 가동에 의해 발생될 수 있는 구동초기의 압축기 과부하를 방지하기 위한 것이다.

상기 컨트롤러가 상기 압축기의 가동을 감지하는 것은, 전술한 압축기 정상가동여부에 따른 히터가동제어(S120)에 의해 이루어진다. 즉, 압축기 유출측 온도센서를 통해 감지되는 냉매의 온도변화량(ΔT)을 감지하여, 상기 냉매의 온도변화량이 사전 설정된 기준값(ΔTref)을 초과하는 경우 상기 컨트롤러는 상기 압축기가 정상적으로 구동되었음을 판단할 수 있다.

한편, 하이브리드 건조기가 건조과정을 시작한 후에 사용자가 건조기의 도어를 열거나, 일시정지명령을 입력하는 경우, 부하가 발생되는 모든 장치는 가동이 중단되어야 한다. 따라서 부하가동중지제어(S180)가 이루어진다.

사용자가 일반건조모드를 선택하고 부하가동중지제어(S180)가 이루어지는 경우, 상기 컨트롤러는 중지명령 또는 상황을 감지(S181)하고, 압축기의 가동을 즉시 중단(S182)시킨다. 상기 컨트롤러는 압축기의 가동이 중단된 후 소정의 시간 후에 구동모터를 정지(S183)시킨다. 이는 구동모터가 동시에 중단되는 경우, 송풍팬의 가동도 중단되어 히트 펌프 시스템이 신뢰성에 영향을 미치기 때문이다.

도 27은 사용자가 고속건조모드를 선택하고 부하가동중지제어(S180)이 이루어지는 것을 보여준다. 드럼이 구동(S90)되고, 히트펌프 시스템(S110) 및 히터(S120)가 가동된 후, 상기 컨트롤러가 가동중지 명령 또는 상황을 감지(S181)하는 경우, 상기 컨트롤러는 히터의 작동을 즉시 중단(S182)시킨다. 히터의 작동이 중단된 후 상기 컨트롤러는 압축기의 가동을 중단(S183)시킨다. 또한, 상기 컨트롤러는 압축기의 가동이 중단된 후 소정의 시간 후에 구동모터를 정지(S184)시킨다. 이는 하이브리드 건조기의 특성상 히터가 히트 펌프 시스템보다 먼저 중단되어야 압축기의 과부하가 방지될 수 있기 때문이다.

한편, 일시 가동이 중단된 건조기가 다시 가동되는 경우, 전술한 부하가동제어가 이루어진다. 도 26을 참고하면, 상기 컨트롤러는 우선적으로 구동모터 또는 드럼을 구동(S90)시킨다. 그 후 압축기를 구동(S110)시켜 히트 펌프 시스템이 가동되도록 한다. 나아가 고속건조모드에서 상기 컨트롤러는 압축기가 가동됨을 감지한 후, 히터를 가동(S120)시킨다.

여기서, 상기 컨트롤러에 의한 구동모터 및 드럼의 구동시작은, 상기 컨트롤러가 구동모터를 짧은 시간 동안 역회전시킨 후 정회전시키는 순서로 이루어진다. 이는 전술한 부하가동제어의 실시예에 설명된 것과 크게 다르지 않다.

하이브리드 건조기는 주된 열원으로 히트펌프 시스템을 사용한다. 상기 히트펌프 시스템은 냉매의 상변화를 이용하여 드럼에서 토출된 공기로부터 열에너지를 흡수하여 드럼으로 공급되는 공기에 열에너지를 공급한다. 따라서, 냉매의 상변화가 발생하는 열교환기인 증발기에는 기상과 액상의 냉매가 공존하게 된다.

하지만, 건조기의 가동되기 전의 상태에서는 히트 펌프 시스템을 구성하는 장치들에 존재하는 냉매는 평압이 이루어져 있으며, 냉매는 액상으로 존재하게 된다. 따라서, 건조기의 가동 초기에, 히트펌프 시스템의 압축기를 가동하면, 액상의 냉매 버블이 압축기로 유입될 수 있다. 여기서, 액상의 냉매 버블이 압축기로 유입되면, 압축기에 누설전류가 발생될 수 있다. 누설전류가 발생되면 감전의 위험성이 있기 때문에, 이를 방지할 필요가 있다. 그에 따라 상기 컨트롤러는 압축기 구동 초기에 발생되는 누설전류를 차단하기 위해 냉매의 유량을 조절하여 액상의 냉매 버블이 압축기로 유입되지 않도록 히트펌프 시스템을 가동하는 제어를 한다. 즉, 상기 컨트롤러는 전술한 가변팽창밸브(LEV)를 통해 냉매의 유량을 조절한다.

도 28을 참고하면, 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계(S110)는, 상기 히트펌프 시스템의 가동시작명령을 확인하는 단계(S111), 상기 압축기의 팽창밸브가 완전폐쇄된 상태에서 압축기의 가동을 시작하는 단계(S112), 상기 압축기가 가동된 후 팽창밸브를 점진적으로 개방하는 단계(S113)를 포함한다.

초기상태에서 상기 컨트롤러는 상기 밸브의 개도(개방된 정도)를 완전폐쇄된 상태로 유지하고 있다. 이러한 상태에서 압축기 구동시작 명령이 감지(S111)되면, 상기 컨트롤러는 압축기의 구동을 시작(S112)한 후 소정의 시간동안 밸브의 개도가 완전폐쇄된 상태로 유지시킨다. 그 후 점진적으로 밸브의 개도를 증가(S113)시킨다. 이는 액상의 냉매의 흐름을 제한하고 팽창밸브에서의 초킹현상을 이용하여 냉매를 기체상태로 변화된 후 압축기로 유입되도록 하기 위함이다.

도 31은 이러한 팽창밸브의 개방정도의 변화를 보여준다. 도 31을 참고하면, 상기 컨트롤러가 압축기 구동시작 명령을 감지하면, 즉시 압축기의 구동을 개시한다. 이때, 상기 컨트롤러는 5초간 밸브 개도 완전폐쇄상태를 유지한 후, 점진적으로 밸브의 개도를 증가시키는 것이다.

점진적으로 밸브의 개도를 증가시키는 것은, 도 31과 같이 단계적으로 밸브의 개도를 증가시키는 것이다. 예를 들어, 전술한 5초간 밸브 개도 완전폐쇄상태 후, 밸브를 최소한의 개도 정도인 55펄스(puls)가 되도록 개방하고, 30초 단위로 밸브의 개도를 단계적으로 조금씩 개방하는 것이다. 이러한 밸브의 개도 증가는 사전 설정된 각각의 건조코스 및 건조모드에 적용되는 밸브의 개방정도에 도달할 때까지 이루어진다. 예를 들어 사전 설정된 밸브의 기동 개방정도를 135펄스라고 한다면, 30초 단위로 10펄스씩 밸브를 개방하는 것이다. 여기서, 전술한 시간과 밸브의 개방도를 보여주는 수치는 예시적으로 보여준 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.

한편 압축기의 구동이 종료되고 소정의 시간이 흐르는 경우에, 히트펌프 시스템에서 냉매는 평압을 이루게 된다. 여기서, 상기 잔존하는 액상의 냉매가 압축기로 유입될 수 있다. 그에 따라 압축기에서 누설전류가 발생할 우려가 있다. 따라서 히트펌프 시스템의 가동종료제어가 필요하다.

여기서, 압축기의 구동 종료는 두 가지 경우가 고려될 수 있다. 즉, 정상적으로 종료되는 경우와 비정상적으로 강제종료되는 경우가 있다.

도 29는 압축기가 정상적으로 종료되는 경우 히트펌프 시스템의 가동종료제어(S190)를 보여준다. 상기 컨트롤러는 압축기의 구동 종료 예상시점을 판단(S191)한다. 상기 컨트롤러는 압축기 종료예상시점보다 소정의 시간 먼저 가변팽창밸브를 완전폐쇄(192)하게 된다. 여기서, 상기 압축기 종료예상시점은 사전에 설정된 각 건조코스 및 건조모드에 따라 소요되는 시간에 의해 산정될 수 있다. 도 31을 참고하면, 예를 들어 상기 컨트롤러가 압축기 예상종료시점의 5초전에 상기 밸브의 개도를 완전폐쇄시키는 것이다. 이는 압축기의 가동 중단 전에 증발기측으로 유입되는 냉매를 제한하여 증발기에 잔존할 액상의 냉매를 처리하기 위함이다.

그 후 상기 컨트롤러는 압축기의 가동을 중단(S193)시킨다. 또한, 상기 컨트롤러는 도 31과 같이 상기 밸브를 점진적으로 최소한까지 개방(S194)시킨다. 점진적으로 밸브의 개도를 증가시키는 것은, 단계적으로 밸브의 개도를 증가시키는 것이다. 예를 들어, 압축기의 가동이 중단된 후, 밸브를 최소한의 개도 정도인 55펄스(puls)까지 단계적으로 개방하되, 35펄스로 2초간 개방과, 45펄스로 2초간 개방 후 55펄스로 개방하는 것이다.

상기 컨트롤러는 상기 밸브의 개도가 최소한의 개도 정도에 도달하면, 소정의 시간후 밸브의 개도를 완전폐쇄(S194)시킨다. 예를 들어, 55펄스로 3분간 개방한 후 밸브의 개도를 완전폐쇄시키는 것이다. 이는 증발기에 잔존하는 액상의 냉매를 완전 소진한 후 팽창밸브를 조금씩 개방하여 팽창밸브를 통과하는 냉매가 초킹 현상에 의해서 기상으로 팽창되어 증발기에 잔존하도록 하기 위함이다.

도 30은 압축기가 비정상종료되는 경우 히트펌프 시스템의 가동종료제어(S200)를 보여준다. 도 30을 참고하면, 상기 컨트롤러는 압축기의 가동 중지 명령을 확인(S201)한다. 상기 컨트롤러는 상기 압축기 구동종료와 동시에 밸브의 개도를 완전폐쇄상태로 제어(S202)한다. 이는 비정상적으로 종료되는 경우에는 즉시 모든 부하가 정지되어야 하기 때문이다.

그 후 상기 컨트롤러는 상기 밸브를 점진적으로 최소한까지 개방(S203)시킨다. 점진적으로 밸브의 개도를 증가시키는 것은, 단계적으로 밸브의 개도를 증가시키는 것이다. 예를 들어, 밸브를 최소한의 개도 정도인 55펄스(puls)까지 단계적으로 개방하되, 35펄스로 2초간 개방한 후 55펄스로 개방하는 것이다.

상기 컨트롤러는 상기 밸브의 개도가 최소한의 개도 정도에 도달하면, 소정의 시간후 밸브의 개도를 완전폐쇄(S203)시킨다. 예를 들어, 55펄스로 3분간 개방한 후 밸브의 개도를 완전폐쇄시키는 것이다.

한편, 압축기가 비정상종료된 후 재가동되는 경우에, 전술한 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계(S110)에 대한 실시예가 적용된다.

한편, 히트펌프 시스템을 구비한 하이브리드 건조기의 경우, 에너지 효율이 높지만 건조시간이 길어질 수 있기 때문에 추가적인 열원으로 히터를 사용할 수 있다. 따라서, 히터까지 열원으로 사용하는 고속건조모드의 경우 압축기에 과부하가 발생하거나, 드럼 내부의 온도가 급격히 상승하여 건조대상물의 손상이 발생될 우려가 있다. 따라서, 상기 컨트롤러는 고속건조모드의 구동시에 드럼 내부의 온도가 급격하게 상승하여 건조대상물이 손상되는 것을 방지하기 위하여 드럼을 통과하는 공기의 온도를 제어한다.

드럼을 통과하는 공기의 온도 제어는 두 가지 측면에서 볼 수 있다. 즉, 건조대상물의 온도가 급격히 상승하는 것을 방지하는 측면과 드럼 내부로 공급되는 공기의 온도가 건조대상물에 손상을 줄 정도로 높지 않게 방지하는 측면으로 볼 수 있다.

건조대상물의 온도가 급격히 상승하는 것을 방지하는 측면에서, 드럼 온도제어(S210)는 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도에 따라 상기 히터의 가동 및 중단을 반복하여 이루어진다.

도 32는 이러한 드럼 온도제어(S210)의 예를 보여준다. 상기 드럼 온도제어단계(S210)는 히트펌프 시스템을 가동(S110)하고, 히터를 가동(S120)한 후에 이루어진다. 즉, 도 32는 열원으로 상기 히트펌프 시스템과 히터가 모두 선택된 경우인 고속건조모드에서 이루어진다.

상기 드럼 온도제어 단계(S210)는 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도에 따라 상기 히터의 가동 및 중단을 반복하고 상기 히터의 가동중단되는 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하는 경우 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용한다.

상기 드럼 온도제어 단계(S210)는 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도를 히터가동 중 측정하여 사전 설정된 소정의 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계(S211), 상기 히터가동 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 상한에 도달한 경우 히터의 가동을 중단하는 단계(S212), 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도를 히터가동 중단 중 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계(S214), 상기 히터가동 중단 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달한 경우 히터를 재가동하는 단계(S215)를 포함한다.

도 32는 드럼에서 유출되는 공기의 온도를 기준으로 드럼의 온도를 제어하는 예를 보여준다. 도 32를 참고하면, 상기 드럼에서 유출되는 공기의 온도를 히터가동 중 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계(S211)에서, 상기 컨트롤러는 드럼의 유출측 온도센서를 통해 드럼에서 배출되는 공기의 온도(Tout1)를 측정한다. 이는 드럼 내부에서 건조대상물의 온도를 직접 측정할 수 없기 때문에 드럼에서 배출되는 공기의 온도를 간접적으로 측정하는 것이다.

상기 컨트롤러는 상기 측정된 공기의 온도(Tout1)가 사전 설정된 온도범위(Tmin~Tmax)에 포함되는지를 판단한다. 상기 사전 설정된 온도범위는 사용자가 선택한 건조대상물의 종류에 따른 건조코스 및 건조모드에 따라 달라질 수 있다. 이는 건조대상물의 재질에 따라 유지해야할 드럼 내부의 온도가 다르기 때문이다.

그 후, 상기 컨트롤러는 상기 드럼 유출측 공기의 온도(Tout1)가 상기 온도범위의 상한값에 도달하면, 히터의 가동을 중단(S212)시켜 드럼으로 공급되는 공기의 온도를 낮추게 된다.

상기 컨트롤러는 상기 드럼 유출측 공기의 온도(Tout2)를 히터가동 중단 중 측정하여, 공기의 온도가 온도범위의 하한값에 도달되는지를 판단(S214)한다.

상기 공기의 온도가 온도범위의 하한값에 도달되었으면, 상기 컨트롤러는 히터를 재가동(S215)하게 된다. 상기 공기의 온도가 온도범위의 하한값에 도달하지 않았으면, 히터 작동을 계속 중지시켜 드럼 내부의 온도가 상승되는 것을 방지한다.

상기 히터가동 중단 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달하여 히터를 재가동(S215)하는 경우, 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도를 다시 히터가동 중 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 반복하여 판단(S211)한다.

여기서 상기 드럼 유출측 공기의 온도(Tout2)가 계속 하한값에 도달되지 않으면, 히터는 계속 작동이 중지된 상태이기 때문에, 건조모드는 일반건조모드로 전환된 것과 같은 효과를 가진다. 또는 상기 컨트롤러가 소정의 시간 경과 후 자동으로 일반건조모드로 전환시킬 수도 있다. 즉, 상기 히터가동 중단 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달하지 아니하는 시간이 소정의 시간 이상 지속되는 경우, 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하도록 할 수 있다.

한편, 상기 히터가동 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 상한에 도달하여 히터의 가동을 중단하는 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하지 판단하는 단계(S213)가 더 수행될 수 있다. 즉, 상기 컨트롤러는 전술한 제어에 의해 히터가 꺼지는 과정이 반복되는 경우, 반복되는 횟수(n)를 계산하여 소정의 횟수(N)에 도달하였는지 판단한다.

여기서, 상기 히터의 가동을 중단하는 횟수가 소정의 기준횟수에 도달한 경우, 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하게 되어, 건조모드가 자동으로 일반건조모드로 전환될 수 있다.

하지만, 상기 드럼 온도제어단계는 상기 히터의 가동을 중단하는 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하지 않은 경우, 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도에 따라 히터의 재가동 및 가동중단을 반복하여 수행한다.

한편, 드럼 내부로 공급되는 공기의 온도가 건조대상물에 손상을 줄 정도로 높지 않게 방지하는 측면에서, 상기 컨트롤러는 드럼의 유입측 온도센서를 통해 드럼으로 공급되는 공기의 온도(Tin1)를 측정할 수 있다. 도 32는 드럼으로 유입되는 공기의 온도를 측정하여 드럼의 온도제어를 하는 예를 보여준다.

도 33을 참고하면, 상기 컨트롤러는 상기 측정된 공기의 온도(Tin1)가 사전 설정된 온도범위(Tmin~Tmax)에 포함되는지를 판단(S211)한다. 상기 사전 설정된 온도범위는 사용자가 선택한 건조대상물의 종류에 따른 건조코스 및 건조모드에 따라 달라질 수 있다. 이는 건조대상물의 재질에 따라 유지해야할 드럼 내부의 온도가 다르기 때문이다.

상기 컨트롤러는 상기 드럼 유입측 공기의 온도(Tin1)가 온도범위의 상한값에 도달하면, 히터의 가동을 중단(S212)시켜 드럼으로 공급되는 공기의 온도를 낮추게 된다.

상기 컨트롤러는 상기 드럼 유입측 공기의 온도(Tin2)를 히터가동 중단 중 감지하여, 공기의 온도가 온도범위의 하한값에 도달되는지를 판단(S214)한다. 상기 공기의 온도가 온도범위의 하한값에 도달하지 않았으면, 히터 작동을 계속 중지시켜 드럼 내부의 온도가 상승되는 것을 방지한다. 하지만, 상기 공기의 온도가 온도범위의 하한값에 도달되었으면, 상기 컨트롤러는 히터를 재가동(S215)하게 된다.

여기서 상기 드럼 유입측 공기의 온도(Tin2)가 계속 하한값에 도달되지 않으면, 히터는 계속 작동이 중지된 상태이기 때문에, 건조모드는 일반건조모드로 전환된 것과 같은 효과를 가진다. 또는 상기 컨트롤러가 소정의 시간 경과 후 자동으로 일반건조모드로 전환시킬 수도 있다.

한편, 상기 컨트롤러는 전술한 제어에 의해 히터가 꺼지는 과정이 반복되는 경우, 반복되는 횟수(n)를 계산하여 소정의 횟수(N)에 도달(S213)하면 자동으로 일반건조모드로 전환되도록 할 수도 있다.

하이브리드 건조기의 일반건조모드에서는 압축기의 온도제어를 위해서 냉각팬을 가동시킬 때를 제외하고, 원칙적으로는 냉각팬을 가동시키지 않는다. 따라서, 압축기에 열이 누적될 수 있으며, 그에 따라 드럼으로 유입되는 공기가 과열될 수 있다.

또한, 건조대상물이 적절한 건조도로 건조되어 열원에 의한 열공급이 필요하지 않는 경우, 건조기는 건조대상물이 건조기에서 꺼내어져 바로 입을 수 있을 정도의 습도와 온도를 가지도록 냉각되어지는 쿨링(cooling)과정을 수행한다. 하지만, 전술한 압축기의 열 누적에 의해 쿨링과정만으로 드럼 내부의 온도가 충분히 저감되지 않는 경우가 발생한다. 따라서, 드럼의 냉각제어를 수행할 필요가 발생한다.

드럼의 냉각제어(S220)는 상기 열원의 가동을 중단하는 단계(S222~S223), 상기 건조대상물의 온도가 냉각되는 냉각단계(S224)를 포함한다. 여기서, 상기 열원의 가동을 중단하기 전에 잔여건조시간을 수정하는 과정이 추가적으로 수행될 수 있다. 즉, 상기 드럼에 수용된 건조대상물의 건조된 정도에 따라 잔여 건조시간을 수정하는 단계(S221)가 더 포함되고, 상기 수정된 잔여 건조시간에 따라 상기 열원의 가동중단시점이 달라지는 것이다.

여기서, 열원이 다르기 때문에 일반건조모드와 고속건조모드에서의 예를 나누어 판단할 필요가 있다. 도 34는 일반건조모드에서의 냉각제어(S220)를 보여주고, 도 35는 고속건조모드에서의 냉각제어(S22)를 보여준다.

상기 열원의 가동을 중단하는 단계는, 히터의 가동을 중단하거나 냉각팬을 가동하여 드럼의 온도를 사전냉각하는 사전냉각단계(S222)와 상기 히트펌프 시스템의 가동을 중단하여 상기 냉각단계로 진입하는 냉각진입단계(S223)를 포함한다.

도 34를 참고하면, 상기 컨트롤러는 드럼 내부의 습도센서에 의해 건조대상물의 건조도를 감지한다. 상기 건조대상물의 건조도가 사전 설정된 기준건조도에 도달하는 경우, 상기 컨트롤러는 쿨링과정을 포함하여 건조과정을 종료할때까지 필요한 시간을 갱신(S221)한다.

상기 컨트롤러는 상기 갱신한 시간을 기준으로, 쿨링과정을 포함한 종료시점으로부터 사전 설정된 시간 전에 냉각팬을 가동(S222)시킨다. 이는 쿨링과정에 진입하기 전에 압축기에 누적되는 열을 저감하여, 쿨링과정에서 충분히 드럼 내부의 온도를 저감시킬 수 있도록 사전냉각하기 위함이다. 상기 냉각팬은 드럼 유출측 공기의 온도가 충분히 냉각되었거나, 건조과정이 쿨링과정에 진입하기 전까지 가동되도록 상기 컨트롤러에 의해 제어된다.

그 후 상기 컨트롤러는 상기 히트펌프 시스템의 가동을 중단하여 쿨링단계로 진입하는 냉각진입단계(S223)를 수행한다. 한편, 상기 컨트롤러는 갱신된 시간에 의한 쿨링과정중에 드럼 유출측 공기의 온도가 충분히 냉각되었으면, 상기 갱신된 시간에 불구하고 소정의 시간후 쿨링과정을 종료하여 건조과정을 종료한다. 그렇지 않으면 갱신된 시간에 의해 건조과정은 종료된다.

한편, 고속건조모드에서는 냉각팬을 가동시키지만, 사전 예정된 쿨링과정의 수행시간만으로는 드럼 내부의 온도가 충분히 저감되지 않는 경우가 발생한다. 이러한 경우에도 상기 컨트롤러는 드럼 내부의 온도가 충분히 저감되도록 제어할 수 있다.

도 35를 참고하면, 상기 컨트롤러는 드럼 내부의 습도센서에 의해 건조대상물의 건조도를 감지한다. 상기 건조대상물의 건조도가 사전 설정된 기준건조도에 도달하는 경우, 상기 컨트롤러는 쿨링과정을 포함하여 건조과정을 종료할때까지 필요한 시간을 갱신(S221)한다.

상기 컨트롤러는 상기 갱신한 시간을 기준으로, 쿨링과정의 진입시점으로부터 사전 설정된 시간 전에 히터의 가동을 중단(S222)한다. 만약 갱신된 시간을 기준으로 쿨링과정의 진입시간이 전술한 사전 설정된 시간에 미달되는 경우에는 사정 설정된 시간으로 쿨링과정 진입시점을 갱신한 후 히터의 가동을 중단한다.

상기 컨트롤러는 상기 사전 설정된 시간동안 히터 펌프 시스템만을 열원으로 하여 건조를 진행한 후, 히트펌프 시스템의 가동을 종료하고 쿨링과정에 진입(S223)되도록 한다. 상기 구성은 쿨링과정에 진입하기 전에 압축기에 누적되는 열을 사전냉각하여, 쿨링과정에서 충분히 드럼 내부의 온도를 저감시킬 수 있도록 하기 위함이다.

여기서도, 상기 컨트롤러는 갱신된 시간에 의한 쿨링과정중에 드럼 유출측 공기의 온도가 충분히 냉각되었으면, 상기 갱신된 시간에 불구하고 소정의 시간후 쿨링과정을 종료하여 건조과정을 종료한다. 그렇지 않으면 갱신된 시간에 의해 건조과정은 종료된다.

한편, 상기 일반건조모드와 고속건조모드에 의해 건조를 진행하는 중에, 냉각팬을 가동하거나 히터의 가동을 중단시키는 외에 팽창밸브의 개도를 감소시켜 냉매의 유량을 줄이는 제어도 병행하여 수행될 수 있다.

건조기의 드럼 내부에서 건조대상물은 드럼의 내주면 및 리프터와의 접촉에 의해 회전되며 건조된다. 이러한 경우, 건조대상물은 지속적인 회전에 의해 꼬임이 발생하여, 추후에 주름이나 구김등이 발생하거나 손상이 발생될 수도 있다.

따라서, 일반적인 경우, 건조대상물의 꼬임을 방지하기 위하여 소정의 주기로 드럼을 정회전 시킨 후 짧은 시간동안 드럼을 역회전 시킴을 반복하여 건조대상물의 꼬임을 방지한다.

여기서 송풍팬이 드럼의 구동모터에 연동되어 있는 1모터시스템이 적용되는 건조기의 경우, 드럼의 역회전시에 송풍팬이 역회전을 하여 공기의 흐름을 저해할 수 있다. 특히, 하이브리드 건조기의 경우 공기가 흐르지 않는 경우 압축기의 과부하가 문제될 수 있다. 더구나, 추가적인 열부하가 부과되는 고속건조모드에서 압축기의 과부하가 더욱 문제될 수 있다.

일반건조모드에서, 이러한 포꼬임방지 제어 또는 단계(S230)가 수행되는 예가 도 36에 도시되어 있다. 도 36을 참고하면, 구동모터가 가동되면, 상기 컨트롤러는 구동모터의 정회전과 역회전이 교차로 반복되도록 구동한다. 이 경우 편의상 정회전되는 시간이 T1이고 역회전 시간을 T2라고 한다. 상기 포꼬임방지단계에서 시작된 드럼의 정역회전은 상기 냉각단계가 종료될 때까지 수행된다.

그 후, 히트펌프 시스템이 가동(S110)되고, 상기 컨트롤러가 사전 설정된 시간의 경과 또는 드럼 내부의 습도센서에 의해 건조대상물이 특정 건조도에 도달하는지를 판단(S232)한다. 여기서 특정 건조도는 건조대상물이 어느정도 충분히 건조되어 주름이 발생될 가능성이 높아지는 건조도를 말한다.

상기 컨트롤러는, 건조대상물이 특정 건조도에 도달하였으면, T3시간동안 정회전과 T2시간동안의 역회전을 반복하여 수행(S232)한다. 이 때, 상기 T3시간은 상기 T1시간보다 작도록 한다. 즉, 상기 포꼬임 방지단계에서 드럼의 정역회전 주기는 상기 드럼에 수용된 건조대상물의 건조된 정도에 따라 변경될 수 있다.

보다 바람직하게는 상기 T3시간은 상기 T1시간의 1/3이 되는 것이 좋다. 이는 건조대상물에 주름이 발생되기 쉬운 건조구간에서는 정역회전 주기를 짧게 하여 꼬임을 보다 자주 풀어주기 위함이다.

그 후, 상기 건조기는 전술한 사전냉각단계(S222)를 수행하고 냉각단계(S224)를 수행한다. 여기서, 상기 컨트롤러는 건조과정이 종료되기 직전에는 반드시 드럼의 역회전후 드럼의 구동이 종료되도록 한다. 이는 최종적으로 건조대상물의 꼬임을 풀어주어 건조대상물의 주름을 방지하기 위함이다.

고속건조모드에서, 이러한 포꼬임방지제어 또는 단계(S230)가 수행되는 예가 도 37에 도시되어 있다. 도 37을 참고하면, 구동모터가 전술한 부하가동제어(S90)d에 의해 가동된다. 이 경우, 상기 컨트롤러는 건조과정의 시작 후 드럼이 역회전을 하지 않고 정회전만 하도록 제어한다.

그 후, 상기 히터의 가동이 중단되어 쿨링과정에 진입하기 전부터 상기 컨트롤러는 드럼의 정회전과 역회전을 반복하여 수행한다. 여기서 상기 드럼의 정역회전이 시작되는 시점은 히터의 가동이 중단되어 사전냉각단계에 진입(S222)된 후 소정의 시간 경과 후부터로 특정할 수 있다. 상기 포꼬임방지단계에서 시작된 드럼의 정역회전은 상기 냉각단계 즉 쿨링과정이 종료될 때까지 수행된다.

예를 들어 히터의 가동이 중단되고 5분 후부터 드럼의 정역회전이 되도록 제어하는 것이다. 이는 히터가 가동중에는 압축기에 과부하가 발생될 수 있기 때문에 역회전을 하지 않도록 하고, 히터가 가동 중단된 후에도 소정의 시간동안은 드럼의 역회전을 하지 않도록 하여 잔열에 의해 압축기의 과부하를 방지하기 위함이다.

한편, 상기 컨트롤러는 건조과정이 종료되기 직전에는 반드시 드럼의 역회전후 드럼의 구동이 종료되도록 한다. 이는 최종적으로 건조대상물의 꼬임을 풀어주어 건조대상물의 주름을 방지하기 위함이다.

하이브리드 건조기의 히트펌프 시스템은 압축기의 과부하에 의한 히트 펌프 시스템의 신뢰성을 확보하기 위하여 압축기에는 강제로 압축기의 작동을 중지시킬 수 있는 차단기(OLP)가 구비될 수 있다.

따라서, 상기 압축기가 OLP가 작동되어 동작이 차단된 경우에, 고속건조모드에서 히터가 여전히 작동되고 있으면 건조기의 안전성에 문제가 될 수 있다. 따라서, OLP동작시에 상기 컨트롤러가 이를 파악하여 히터의 가동을 중단시키는 OLP히터제어(S240)가 필요하다. 도 38에는 이러한 OLP히터제어가 도시되어 있다.

도 38을 참고하면, 하이브리드 건조기가 고속건조모드에서 건조과정을 진행하고 있을 경우, 상기 컨트롤러는 OLP동작감지단계(S241)를 수행한다. 이는, 상기 컨트롤러가 상기 증발기의 유입측 냉매와 증발기의 유출측 냉매의 온도차이(Tin1-Tout1)를 감지한다. 상기 온도차이가 사전 설정된 최소차이보다 작은 경우 상기 컨트롤러는 이를 압축기의 OLP동작으로 간주하여 히터의 가동을 중단(S242)시킨다.

상기 컨트롤러는 다시 상기 증발기의 유입측 냉매와 증발기의 유출측 냉매의 온도차이를 감지(S243)한다. 상기 온도차이가 사전 설정된 최소차이를 초과하는 경우에만 상기 컨트롤러는 히터를 재가동(S244)한다. 이는 상기 온도차이가 사전 설정된 최소차이를 초과하는 경우, 상기 컨트롤러가 압축기의 OLP동작이 종료된 것으로 간주하기 때문이다.

한편, 하이브리드 건조기는 스팀분사기능을 구비할 수 있다. 여기서 스팀은 스팀제너레이터에 의해 생성된다. 한편, 스팀제너레이터는 히터와 동시에 사용되지 못한다. 이는 스팀제너레이터와 히터 모두 많은 소비전력을 필요로 하기 때문에 동시에 가동하지 않는다. 하지만, 스팀이 분사되는 동안에 드럼은 회전된다. 따라서, 송풍팬도 가동되어 순환유로상으로 스팀이 순환될 수 있다.

여기서, 상기 히터는 애자(insulator)에 결합된 전열선의 구조를 가지고 있는데, 순환유로상에 순환된 스팀이 전열선 주위로 응축될 수 있다. 이렇게 응축된 응축수는 애자를 통해 내부회로로 진입될 수 있다. 그에 따라 누설전류에 의한 사고위험이 발생한다.

따라서, 컨트롤러는 스팀분사과정의 시작명령을 받으면, 스템 생성 전 일정 시간동안 히터만을 가동시킨다. 그 후 상기 컨트롤러는 히터의 가동을 중단시킨 후 스팀 행정을 진행한다.

여기서, 상기 컨트롤러는 스팀 행정 중에 주기적으로 스팀 생성을 중단시키고 일정 시간동안 히터를 가동시키는 제어를 반복한다. 그에 따라, 스팀이 히터로 보내지기 전에 히터를 사전가열하여 스팀이 히터에 응축되지 않고 바로 증발되도록 제어할 수 있다.

한편, 전술한 건조기의 제어방법들을 열원의 가동 및 중단을 중심으로 정리할 수 있다. 도 39는 이러한 열원의 가동 및 중단을 중심으로 건조기를 제어하는 순서를 보여준다.

특히, 본 발명과 같이 히트펌프 시스템과 히터를 열원으로 사용하는 하이브리드 건조기의 경우, 이러한 열원의 가동 및 중단의 순서는 중요한 의미를 가질 수 있다. 더구나, 히트펌프 시스템이 주된 열원으로 작동되어 히트펌프 시스템의 열공급용량이 상기 히터의 열공급용량 이상인 건조기에서는 이러한 열원의 작동 순서는 의미를 가질 수 있다.

도 39를 참고하면, 본 발명의 일 실시예는, 상기 열원으로 히트펌프 시스템과 히터가 선택되는 경우, 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계(S110), 상기 히트펌프 시스템이 정상가동된 후 상기 히터를 가동하는 단계(S120), 건조가 진행된 후 드럼을 냉각시켜 건조를 종료하기 위해 히터의 가동을 종료하는 단계(S222) 및 상기 히터의 가동이 종료된 후 상기 히트펌프 시스템의 가동을 종료하는 단계(S212)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 히트펌프 시스템을 가동하기 전에, 구동모터를 가동하여 상기 드럼을 가동하는 단계(S90)가 더 구비된다. 상기 드럼을 가동하는 단계는 상기 구동모터를 역회전 후 정회전하고, 상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계는 상기 구동모터를 정회전한 후에 시작된다.

상기 구성의 측면은 상기 히트펌프 시스템을 가동하기 전에 구동모터에 의해 드럼을 구동되도록 하여 부하를 순차적으로 가동되도록 한다. 이에 대해서는 전술한 부하가동제어에서 상세히 설명하였기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 히터를 가동하기 전에, 상기 히트펌프 시스템에 포함된 압축기의 정상작동여부를 판단하는 단계(S121)를 더 포함되도록 하여, 상기 히터의 가동(S122)은 상기 히트펌프 시스템의 정상작동이 확인된 후 수행되도록 제어될 수 있다. 상기 압축기의 정상작동여부를 판단하는 단계(S121)는, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도변화량과 사전 설정된 기준 온도변화량을 비교하여 판단한다.

한편, 상기 히터가 정상적으로 가동된 후에도 히트펌프 시스템의 안정성을 위해 압축기의 온도를 제어하는 압축기 온도제어 단계(S150)를 더 포함할 수 있다. 상기 압축기 온도제어 단계(S150)는, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도에 따라 상기 히터의 가동 및 중단을 반복하도록 제어한다. 상기 압축기 온도제어 단계(S150)에 대해서는 전술한 압축기 온도제어에서 상세히 설명하였기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

한편, 히트펌프 시스템의 과부하를 방지하기 위하여, 상기 히터가동 중단 중 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 상한을 초과하거나, 상기 온도범위의 하한에 소정의 시간 이내에 도달되지 아니한 경우, 상기 히트펌프 시스템에 포함된 팽창밸브의 개방 정도를 제어하는 밸브제어 단계(S175)를 더 포함할 수 있다.

상기 밸브제어 단계(S175)는 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도에 따라 상기 히터를 재가동하거나 상기 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 상기 히트펌프 시스템만을 사용하여 건조를 수행한다. 상기 밸브제어단계(S175)에 대해서는 전술한 압축기 신뢰성 보호제어에서 상세히 설명하였기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기히터가 가동된 후 상기 드럼의 온도를 제어하는 드럼 온도제어 단계(S210)이 더 포함할 수 있다. 상기 드럼 온도제어 단계(S210)는, 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도에 따라 상기 히터의 가동 및 중단을 반복하고, 상기 히터의 가동중단되는 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하는 경우 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하도록 제어된다. 상기 드럼 온도제어 단계(S210)에 대해서는 전술한 드럼 온도제어에서 상세히 설명하였기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 건조기의 제어방법의 일 실시예는 상기 드럼으로 유입되는 공기의 온도에 따라 상기 드럼에서 유출되는 공기가 통과하는 필터의 막힘을 판단하는 단계(S130)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 필터의 막힘을 판단하는 단계는 상기 필터의 막힘여부에 따라 상기 히트펌프 시스템의 가동을 중단한다. 상기 필터의 막힘을 판단하는 단계(S130)는 전술한 필터 막힘 제어에서 상세히 설명하였기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 건조기의 제어방법의 일 실시예는 상기 히터가 가동되고 소정의 시간 후, 상기 드럼에 유입되는 공기와 드럼에서 유출되는 공기의 온도차이에 따라 필터막힘을 재판단하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 필터막힘을 재판단한 결과에 따라 상기 열원의 가동중단여부가 결정된다. 상기 필터막힘을 재판단하는 단계(S140)에 대해서는 전술한 건조중 필터막힘제어에서 상세히 설명하였기 때문에 보다 상세한 설명은 생략한다.

이상 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 그러한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되고 후술하는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 결정된다. 그리고 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의 당업자에게 자명한 개량, 변경, 수정 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

10 : 드럼 20 : 구동모터
30 : 송풍팬 40 : 히터
50 : 흡입덕트 60 : 배기덕트
70 : 히트펌프 시스템 71 : 증발기
72 : 압축기 73 : 응축기
74 : 팽창밸브 80 : 냉각팬
100 : 건조기 110 : 본체
120 : 컨트롤패널 130 : 도어
140 : 투입구 150 : 드로워
200 : 컨트롤러

Claims (16)

1. 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 히트펌프 시스템과 히터 중 적어도 하나 이상이 선택되어 가동되되, 상기 히트펌프 시스템의 열공급용량이 상기 히터의 열공급용량 이상인 건조기의 제어방법에 있어서,
   상기 열원으로 히트펌프 시스템과 히터가 모두 선택되는 경우,
   구동모터를 가동하여 상기 드럼을 가동하는 단계;
   상기 히트펌프 시스템과 상기 히터를 가동하는 단계;
   건조가 진행된 후 드럼을 냉각시켜 건조를 종료하기 위해 히터의 가동을 종료하는 단계; 및
   상기 히터의 가동이 종료된 후 상기 히트펌프 시스템의 가동을 종료하는 단계;를 포함하며,
   상기 드럼을 가동하는 단계는 상기 드럼에 동력을 전달하는 밸트의 장력이 조절되도록 상기 구동모터를 역회전 후 정회전하며,
   상기 히트펌프 시스템과 상기 히터를 가동하는 단계는 상기 구동모터가 정회전한 후 이루어지는 것을 특징으로 하는,
   건조기의 제어방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 히트펌프 시스템과 상기 히터를 가동하는 단계는,
   상기 히트펌프 시스템을 가동하는 단계; 및
   상기 히트펌프 시스템이 정상가동된 후 상기 히터를 가동하는 단계를 포함하며,
   상기 구동모터를 정회전한 후에 압축기를 구동시켜 상기 히트펌프 시스템의 가동이 시작되는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 히트펌프 시스템에 포함된 압축기의 정상작동여부를 판단하는 단계;를 포함하고,
   상기 히터를 가동하는 단계는 상기 히트펌프 시스템의 정상작동이 확인된 후 수행되는 것을 특징으로 하는,
   건조기의 제어방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 압축기의 정상작동여부를 판단하는 단계는,
   상기 압축기를 통과한 냉매의 온도변화량과 사전 설정된 기준 온도변화량을 비교하여 판단하는 것을 특징으로 하는,
   건조기의 제어방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 히터가 가동된 후 압축기의 온도를 제어하는 압축기 온도제어 단계;를 더 포함하고,
   상기 압축기 온도제어 단계는, 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도에 따라 상기 히터의 가동 및 중단을 반복하는 것을 특징으로 하는,
   건조기의 제어방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 압축기 온도제어 단계는,
   상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 히터가동 중 측정하여 사전 설정된 소정의 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계;
   상기 히터 가동 중 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 상한에 도달한 경우 상기 히터의 가동을 중단하는 단계;
   상기 압축기를 통과한 냉매의 온도를 히터가동 중단 중 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계;
   상기 히터가동 중단 중 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달한 경우 상기 히터를 재가동하는 단계;를 포함하는,
   건조기의 제어방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 압축기 온도제어 단계는,
   상기 히터가동 중단 중 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달하여 히터를 재가동하는 경우, 상기 냉매의 온도를 다시 히터가동 중 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 반복하여 판단하는 것을 특징으로 하는,
   건조기의 제어방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 히터가동 중단 중 측정된 냉매의 온도가 상기 온도범위의 상한을 초과하거나, 상기 온도범위의 하한에 소정의 시간 이내에 도달되지 아니한 경우, 상기 히트펌프 시스템에 포함된 팽창밸브의 개방 정도를 제어하는 밸브제어 단계;를 더 포함하고,
   상기 밸브제어 단계는 상기 압축기를 통과한 냉매의 온도에 따라 상기 히터를 재가동하거나 상기 드럼으로 공급되는 공기를 가열하는 열원으로 상기 히트펌프 시스템만을 사용하여 건조를 수행하는 것을 특징으로 하는,
   건조기의 제어방법.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 히터가 가동된 후 상기 드럼의 온도를 제어하는 드럼 온도제어 단계;를 더 포함하고,
   상기 드럼 온도제어 단계는, 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도에 따라 상기 히터의 가동 및 중단을 반복하고, 상기 히터의 가동중단되는 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하는 경우 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하는 것을 특징으로 하는,
   건조기의 제어방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 드럼 온도제어 단계는,
    상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도를 히터가동 중 측정하여 사전 설정된 소정의 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계;
    상기 히터가동 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 상한에 도달한 경우 히터의 가동을 중단하는 단계;
    상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도를 히터가동 중단 중 측정하여 상기 온도범위에 포함되는지 판단하는 단계;
    상기 히터가동 중단 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달한 경우 히터를 재가동하는 단계;를 포함하는,
    건조기의 제어방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 드럼 온도제어 단계는,
    상기 히터가동 중단 중 측정된 공기의 온도가 상기 온도범위의 하한에 도달하지 아니하는 시간이 소정의 시간 이상 지속되는 경우, 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하는 것을 특징으로 하는,
    건조기의 제어방법.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 드럼 온도제어단계는,
    상기 히터의 가동을 중단하는 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하지 않은 경우, 상기 드럼으로 공급되는 공기의 온도 또는 드럼에서 유출되는 공기의 온도에 따라 히터의 재가동 및 가동중단을 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는,
    건조기의 제어방법.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 드럼으로 유입되는 공기의 온도에 따라 상기 드럼에서 유출되는 공기가 통과하는 필터의 막힘을 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 필터의 막힘을 판단하는 단계는 상기 필터의 막힘여부에 따라 상기 히트펌프 시스템의 가동을 중단하는 것을 특징으로 하는,
    건조기의 제어방법.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 필터의 막힘을 판단하는 단계는,
    상기 드럼에 유입되는 공기의 온도가 필터막힘 기준온도 이상인 경우 필터막힘으로 판단하여 상기 히트펌프 시스템의 가동을 중단하고,
    상기 공기의 온도가 필터막힘 기준온도 이하인 경우 상기 히터를 가동하는 단계를 시작하는 것을 특징으로 하는,
    건조기의 제어방법.
    
15. 제13항에 있어서,
    상기 히터가 가동되고 소정의 시간 후, 상기 드럼에 유입되는 공기와 드럼에서 유출되는 공기의 온도차이에 따라 필터막힘을 재판단하는 단계;를 더 포함하는,
    상기 필터막힘을 재판단한 결과에 따라 상기 열원의 가동중단여부가 결정되는 것을 특징으로 하는,
    건조기의 제어방법.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 필터막힘을 재판단하는 단계는,
    상기 드럼에 유입되는 공기와 드럼에서 유출되는 공기의 온도차이가 사전 설정된 필터막힘 기준온도차 이상인 경우 필터막힘으로 판단하고,
    상기 필터막힘으로 판단된 시점이 건조시작시점으로부터 소정의 시간이 경과된 경우, 상기 열원으로 히트펌프 시스템만을 사용하되,
    상기 필터막힘으로 판단된 시점이 건조시작시점으로부터 소정의 시간이 경과되기 전인 경우, 상기 열원의 가동을 모두 중단하고 상기 드럼에 수용된 건조대상물을 냉각시켜 건조과정을 종료하는 것을 특징으로 하는,
    건조기의 제어방법.

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