KR101978170B1

KR101978170B1 - 에너지효율이 표시되는 의류처리장치 및 의류처리장치의 에너지 효율 표시방법

Info

Publication number: KR101978170B1
Application number: KR1020120117468A
Authority: KR
Inventors: 박비오; 안승표; 김성환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2019-05-14
Also published as: GB2507194B; KR20140050981A; FR2997098B1; CN103774400A; US20140109322A1; FR2997098A1; GB2507194A; DE102013111497B4; DE102013111497A1; CN103774400B; GB201318541D0

Abstract

본 발명은 건조대상물을 수용하기 위한 드럼; 순환하는 열매체; 상기 열매체를 압축하는 압축기; 상기 드럼으로 전달되는 공기를 가열하는 응축기; 상기 열매체를 팽창시키는 팽창기; 및 상기 드럼으로부터 전달된 공기를 냉각시키는 증발기;를 포함하는 히트펌프; 상기 히트펌프에서 가열된 공기를 재가열하는 가열수단; 상기 열매체의 상태량을 감지하는 감지수단; 상기 열매체의 상태량에 기초하여 에너지효율을 산출하는 제어수단; 및 상기 에너지효율을 포함한 에너지 연관정보를 표시하는 출력수단;을 포함하는 에너지효율이 표시되는 의류처리장치를 구현하여 사용자가 실시간으로 에너지효율을 확인하는 효과가 있다.

Description

에너지효율이 표시되는 의류처리장치 및 의류처리장치의 에너지 효율 표시방법{Clothes treating apparatus indicating energy efficiency and method for indicating energy efficiency thereof}

본 발명은 히트펌프를 구비한 의류처리장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 히트펌프를 구비한 의류처리장치의 건조행정에서 에너지효율이 산출되고 표시되는 의류처리장치 및 의류처리장치의 에너지효율 표시방법에 관한 것이다.

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

이중 건조기의 예를 들어보면, 상기와 같은 건조기는, 본체 내부에 회전가능하게 설치되며 세탁물이 투입되는 드럼과, 드럼을 구동하는 구동 모터와, 드럼 내부로 공기를 불어 넣는 송풍팬과, 드럼 내부로 유입되는 공기를 가열하는 가열수단으로 이루어진다. 그리고, 상기 가열수단은 전기저항을 이용하여 발생되는 고온의 전기 저항열을 이용하거나 혹은 가스를 연소시켜서 발생하는 연소열을 이용할 수도 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 응축기를 통해 공기를 이슬점 온도 이하로 냉각하여 고온 다습한 공기 중에 포함된 수분을 응축시키는 응축식(순환식) 건조기와, 드럼을 통과하고 나오는 고온 다습한 상태의 공기를 외부로 직접 배출시켜 버리는 배기식 건조기로 나뉘어진다.

상기 응축식 건조기의 경우 드럼으로부터 배출된 공기를 응축시키기 위해서는 공기를 이슬점 이하로 냉각하는 과정을 거치게 되고 드럼에 재공급되기 전에 상기 가열 수단을 통해 가열되어야 한다. 여기서, 응축 과정에서 냉각되면서 공기가 갖는 열 에너지의 손실이 발생되고, 이를 건조에 필요한 온도로 가열하기 위해 별도의 히터 등이 필요하게 된다.

배기식 건조기의 경우에도 고온다습한 공기를 외부로 배출하고 상온의 외기를 유입하여 가열 수단을 통해서 요구되는 온도 수준까지 가열할 필요가 있다. 특히, 외부로 배출되는 고온의 공기에는 가열 수단에 의해 전달된 열 에너지가 포함되어 있지만 이는 외부로 배출되어 버리므로 열효율을 저하시키는 원인이 되고 있다.

따라서, 최근에는 열풍을 생성하는데 필요한 에너지 및 사용되지 못하고 외부로 배출되는 에너지를 회수하여 에너지 효율을 늘릴 수 있는 의류처리장치가 소개되고 있으며, 이러한 의류처리장치의 일 예로서 히트펌프를 구비한 의류처리장치가 소개되고 있다. 상기 히트펌프는 두 개의 열교환기와 압축기 및 팽창기를 구비하고 있어, 배기되는 열풍이 갖는 에너지를 회수하여 드럼에 공급되는 공기를 가열하는데 재사용하도록 함으로써 에너지 효율이 증가된다.

구체적으로, 상기 히트펌프는 증발기를 통해서 드럼으로부터 유입된 고온의 습한 공기가 갖는 열에너지를 냉매로 전달한 후, 응축기를 통해서 냉매가 갖는 열에너지가 드럼으로 유입되는 공기로 전달되도록 하여 버려지는 에너지를 이용하여 열풍을 생성하도록 한다. 이렇게 히트펌프를 사용하면 히터를 사용하여 건조할 때보다 에너지효율이 향상된다.

다만, 종래의 히트펌프만을 구비한 의류처리장치는 히터를 구비하는 의류처리장치보다 건조시간이 긴 단점이 있었다. 이에 따라, 히트펌프와 별도로, 응축기를 통과하면서 가열된 공기를 재차 가열하기 위한 가열수단을 추가적으로 포함하는 의류처리장치도 소개되었다.

이러한 히트펌프를 포함한 의류처리장치는 종래에 표준화된 에너지 등급으로 에너지 효율이 표시될 뿐 건조행정이 실제로 진행될 때의 에너지효율을 구체적으로 표시하지 않아 실질적인 에너지 효율을 알 수 없었다. 또한, 종래에는 실질적인 에너지효율을 알 수 없으므로 실질적으로 절감되는 에너지량도 알 수 없었다.

본 발명의 일 실시예는, 히트펌프를 구비한 의류처리장치의 건조행정이 진행될 때 히트펌프의 에너지효율을 실시간으로 표시하여 사용자가 에너지 효율을 확인할 수 있는 의류처리장치 및 의류처리장치의 에너지효율 표시방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예는 히트펌프를 구비한 의류처리장치의 건조행정이 진행될 때 재사용되는 에너지량에 따라 절감되는 전기요금을 실시간으로 표시하여 사용자가 실질적으로 절감되는 전기요금을 확인할 수 있는 의류처리장치 및 의류처리장치의 에너지효율 표시방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명의 일 실시예는 히트펌프를 구비한 의류처리장치의 건조행정이 진행될 때 히트펌프의 에너지효율과 관련되는 정보를 편리하게 표시하는 출력수단을 구비한 의류처리장치 및 의류처리장치의 에너지효율 표시방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예로서, 건조대상물을 수용하기 위한 드럼; 상기 드럼으로부터 전달된 공기를 냉각한 후 가열하는 히트펌프; 상기 히트펌프에서 가열된 공기를 재가열하는 가열수단; 상기 열매체의 상태량을 감지하는 감지수단; 상기 열매체의 상태량에 기초하여 에너지효율을 산출하는 제어수단; 및 상기 에너지효율을 포함한 에너지 연관정보를 표시하는 출력수단;을 포함하는 에너지효율이 표시되는 의류처리장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 히트펌프는, 순환하는 열매체; 상기 열매체를 압축하는 압축기; 상기 드럼으로 전달되는 공기를 가열하는 응축기; 상기 열매체를 팽창시키는 팽창기; 및 상기 드럼으로부터 전달된 공기를 냉각시키는 증발기;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제어수단은, 상기 증발기에서 상기 열매체가 흡수하는 에너지 및 상기 응축기에서 상기 열매체가 공급하는 에너지를 계산하여 상기 에너지효율을 산출할 수 있다.

이때, 상기 열매체의 상태량은 상기 열매체의 온도일 수 있다.

또한, 상기 감지수단은, 상기 증발기의 상기 열매체 유입부 및 유출부와 상기 응축기의 상기 열매체 유입부 및 유출부에 각각 설치되는 복수의 온도감지수단;을 포함할 수 있으며, 상기 제어수단은, 상기 열매체의 증발기 유입온도와 증발기 유출온도를 기초로 상기 증발기에서 상기 열매체가 흡수하는 에너지를 계산하고 상기 열매체의 응축기 유입온도와 응축기 유출온도를 기초로 상기 응축기에서 상기 열매체가 공급하는 에너지를 계산할 수 있다.

그리고, 상기 출력수단이 표시하는 상기 연관정보는 상기 증발기에서 상기 열매체가 흡수하는 에너지 및 상기 응축기에서 상기 열매체가 공급하는 에너지를 포함할 수 있다.

그리고, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되고, 전기요금시간대 정보 및 시간 정보가 포함된 전력 정보를 수신하는 통신수단;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 전력 정보와 상기 열매체의 상태량을 기초로 히트펌프에 의해 절약되는 전기요금을 더 산출하고, 상기 출력수단이 표시하는 상기 연관정보는 상기 절약되는 전기요금을 포함할 수도 있다.

또한, 상기 제어수단은, 상기 증발기에서 상기 열매체가 흡수하는 에너지에 근거하여 상기 절약되는 전기요금을 산출할 수도 있다.

또한, 상기 감지수단은, 상기 증발기의 상기 열매체 유입부 및 유출부에 각각 설치되는 복수의 온도감지수단;을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어수단은, 상기 열매체의 증발기 유입온도와 증발기 유출온도를 기초로 상기 증발기에서 상기 열매체가 흡수하는 에너지를 계산할 수도 있다.

그리고, 상기 출력수단은, 상기 에너지 효율이 표시되는 위치에 대응하여 형성된 접촉감지수단;을 더 포함하고, 상기 접촉감지수단이 접촉을 감지하면 상기 연관정보를 표시하는 화면으로 전환할 수 있다.

또는, 상기 연관정보를 표시하는 화면으로 전환하도록 설정받는 입력수단;을 더 포함하고, 상기 출력수단은, 상기 입력수단이 상기 연관정보를 표시하는 화면으로 전환하도록 설정받으면 상기 연관정보를 표시하는 화면으로 전환될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예로써 히트펌프를 순환하는 열매체의 상태량을 감지하는 감지단계; 상기 열매체의 상태량을 기초로 상기 히트펌프의 에너지효율을 산출하는 에너지효율 산출단계; 및 상기 에너지효율을 포함한 에너지 연관정보를 출력하는 출력단계;를 포함하는 의류처리장치의 에너지효율을 표시하는 방법이 제공될 수 있다.

그리고, 상기 에너지효율 산출단계는, 히트펌프의 증발기에서 상기 열매체가 흡수한 에너지를 산출하고 히트펌프의 응축기에서 상기 열매체가 공급한 에너지를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 감지단계는, 상기 열매체가 상기 증발기로 유입되는 온도, 상기 열매체가 상기 증발기에서 토출되는 온도, 상기 열매체가 상기 응축기로 유입되는 온도, 및 상기 열매체가 상기 응축기에서 토출되는 온도를 각각 감지할 수 있다.

그리고, 상기 감지단계와 상기 출력단계 사이에, 상기 증발기에서 상기 열매체가 흡수한 에너지를 기초로 절약되는 전기요금을 산출하는 전기요금 산출단계;를 더 포함할 수도 있다. 이때, 상기 출력단계는 상기 절약되는 전기요금을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 감지단계는, 상기 열매체가 상기 증발기로 유입되는 온도 및 상기 열매체가 상기 증발기에서 토출되는 온도를 감지할 수 있다.

그리고, 상기 전기요금 산출단계는, 일정시간마다 그 일정시간동안 절약되는 전기요금을 기산출된 전기요금에 누적하여 재산출하고, 상기 출력단계는 누적된 절약 전기요금을 상기 전기요금으로 출력할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 히트펌프를 구비한 의류처리장치에서 건조행정이 진행될 때 실시간으로 에너지효율을 확인할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 히트펌프에서 순환하는 열매체의 온도를 감지하여 간편하게 에너지 효율을 산출할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열매체가 흡수하는 에너지와 열매체가 공급하는 에너지를 실시간으로 확인할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 히트펌프에 의해 재사용되는 에너지에 의해 절감되는 전기요금을 실시간으로 확인할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 히트펌프의 에너지효율이 특정수치 이하일 때 건조행정 모드를 전환하여 에너지 효율을 높이고 전기요금을 절약할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시도,
도 2는 도 1에 도시한 일 실시예의 내부구조를 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 도 2에 도시한 히트펌프 및 감지수단의 개략적인 구성도,
도 4는 도 1에 도시한 일 실시예의 에너지효율을 표시하기 위한 구성을 개략적으로 도시한 블럭도,
도 5는 도 4에 도시한 제어수단이 에너지효율을 표시하는 과정을 도시한 흐름도,
도 6은 히트펌프를 순환하는 열매체의 압력-엔탈피 선도,
도 7은 도 1에 도시한 일 실시예의 출력수단을 도시한 평면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지효율을 표시하기 위한 구성을 개략적으로 도시한 블럭도,
도 9는 도 8에 도시한 제어수단이 에너지효율 및 절약되는 전기요금을 표시하는 과정을 도시한 흐름도,
도 10은 도 9에 도시한 일 실시예의 출력수단을 도시한 평면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

<구성 및 기능>

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 일 실시예의 내부구조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 히트펌프 및 감지수단의 개략적인 구성도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지효율을 표시하는 의류처리장치를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 실시예는 건조기를 대상으로 하지만 본 발명은 반드시 건조기에만 한정되는 것은 아니며 열풍을 드럼 내부로 공급하여 세탁물을 건조하는 임의의 의류처리장치, 예를 들면 건조기능을 갖는 세탁기 등에도 적용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에너지효율을 표시하는 의류처리장치는 건조기의 외관을 형성하는 본체(100)와, 상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼(110)을 포함한다. 상기 드럼은 전방과 후방에서 서포터(미도시)에 의해 회전가능하게 지지된다.

본체(100)는 드럼(110)으로 건조대상물을 투입할 수 있도록 드럼(110) 일측을 개폐하는 도어(101)를 포함한다. 또한 본체(100)는 건조행정이 진행될 때 건조행정 모드, 건조진행 정도, 실시간 에너지효율 등의 정보가 표시되는 출력수단(102)을 포함한다.

상기 드럼(110)의 저면에는 상기 드럼(110) 내부로 공기가 전달되는 유로의 일부를 형성하는 흡기덕트(120)가 설치되며, 상기 흡기덕트(120)의 단부는 백덕트(122)의 단부와 연결되어 있다. 상기 백덕트(122)는 상기 흡기덕트(120)와 상기 드럼(110)의 사이에서 상기 본체(100)의 상하 방향으로 연장되어 흡기덕트(120)를 통과한 공기를 상기 드럼(110) 내부로 공급하게 된다. 따라서, 상기 흡기덕트(120)와 백덕트(122)에 의해서 상기 드럼(110)으로 공기가 전달되는 유로가 형성된다.

상기 유로를 통해 공급되는 공기는 상기 본체의 배면 또는 저면에 형성되는 흡기구(미도시)를 통해 외부로부터 상기 본체 내부로 유입된 후 상기 흡기덕트(120)로 이송되는데, 이러한 공기의 이동을 야기하기 위해서 흡기팬(185)이 상기 흡기덕트(120)의 단부 측에 설치된다. 즉, 상기 흡기팬(185)의 회전에 의해서 상기 본체 내에 머물던 공기가 상기 흡기덕트(120)로 유입되고, 이로 인해 본체 내의 압력이 낮아져서 외기가 상기 흡기구를 통해서 본체 내로 유입되게 된다.

여기서, 반드시 본체 내의 공기를 유입할 필요는 없고, 본체 외부의 공기를 유입하도록 하는 예도 고려할 수 있다.

한편, 상기 팬의 앞쪽에(공기 유로를 기준으로 하면 상류측에) 응축기(130)가 설치된다. 상기 응축기(130)는 후술할 증발기(135), 압축기(150) 및 팽창기(160)와 함께 히트펌프를 구성한다. 또한, 히트펌프는 히트펌프 내에서 순환하는 열매체를 포함한다. 열매체는 압축기(150)에서 압축된 후 압축기(150)와 응축기(130)를 연결하는 제1연결관(191)을 통해 응축기(130)로 공급된다. 응축기(130)에서 열을 방출한 열매체는 응축기(130)와 팽창기(160)를 연결하는 제2연결관(192)을 통해 팽창기(160)로 공급된다. 팽창기(160)에서 팽창된 열매체는 팽창기(160)와 증발기(135)를 연결하는 제3연결관(193)을 통해 증발기(135)로 공급된다. 열매체는 증발기(135)에서 열을 흡수한 후 증발기(135)와 압축기(150)를 연결하는 제4연결관(194)을 통해 압축기(150)로 공급되며 히트펌프에서 순환한다. 본 명세서에서는 열매체가 증발기(135)에서 냉매로 작용하므로 열매체를 냉매로 지칭하기로 한다.

응축기(130)는 응축기 열매체관인 하나의 냉매관(134)이 사행으로 배치되고, 방열핀(132)이 냉매관(134)과 수직하게 복수개 설치된 구조를 갖는다. 즉, 소정간격을 두고 겹겹이 배치된 방열핀(132)을 냉매관(134)이 관통한다. 냉매관(134)의 일단은 상술한 제1연결관(191)과 연결되어 압축기(150)로부터 압축된 냉매를 공급받고, 냉매관(134)의 타단은 제2연결관(192)과 연결되어 팽창기(160)로 냉매를 공급한다. 한편, 상기 흡기팬(185)이 상기 응축기(130)의 하류측에 위치하므로, 흡기팬(185)에 의해 흡입되는 공기는 상기 응축기(130)의 방열핀(132) 사이를 통과하면서 냉매와 열교환하고, 이를 통해 온도가 상승된 상태로 상기 드럼의 내부로 유입된다. 이때, 상기 팽창기(160)로는 전기적 신호에 의해 그 개도가 제어되는 리니어 팽창밸브가 사용되게 된다.

히터(170)는 상기 응축기(130)만으로 충분한 가열, 또는 빠른 가열이 이루어지지 않는 경우에 가열된 공기를 추가적으로 가열하기 위해 상기 백덕트(122)의 내부에 설치된다. 물론, 상기 히터(170)가 상기 흡기덕트(120)에 설치되는 예도 고려할 수 있다. 이러한 응축기(130) 및 히터(170)를 통과하면서 가열된 공기는 고온의 열풍 상태로 상기 드럼의 내부로 유입된 후 드럼의 내부에 수용된 건조대상물을 건조시키게 된다.

그 후, 상기 열풍은 상기 드럼(110)의 하부에 위치하는 배기팬(180)에 의해 배기덕트(140)로 전달되고, 상기 배기덕트(140)의 단부에 배치되는 증발기(135)의 내부를 통과하는 저온의 냉매와 열교환한 후 본체(100)의 외부로 배출된다. 이러한 열교환 과정을 통해서 상기 공기는 온도 및 습도가 저하된 상태로 외부로 배출되게 된다. 이때, 드럼(110)에서 배출된 공기가 갖는 열에너지의 일부가 상기 증발기(135)를 통과하면서 상기 냉매로 전달되고, 이 열에너지는 상기 응축기(130)에서 다시 공기를 가열하는데 사용되어, 종래 버려지던 열 에너지를 회수하여 열풍 생성에 재사용하므로 에너지 소모량을 절감할 수 있는 것이다. 또한, 빠른 건조가 필요할 경우, 별도의 가열수단인 히터(170)를 작동시킬 수 있으므로 융통성 있게 건조가 가능하다.

감지수단은 냉매의 상태량을 감지한다. 구체적으로 감지수단은 복수의 온도센서(175, 176, 177, 178, 179)를 포함한다. 제1온도센서(175)는 증발기(135)로 유입되는 냉매의 온도를 측정한다. 이러한 제1온도센서(175)는 제3연결관(193)의 증발기(135)측에 인접하여 부착된다. 증발기(135)로 유입되는 냉매의 온도는 제3연결관(193)의 증발기(135)측 표면온도를 측정하여 간접적으로 유추할 수 있으므로 제3연결관(193)의 표면에 간단하게 제1온도센서(175)를 부착하여 냉매의 온도를 감지한다.

상술한 바와 마찬가지로, 제2온도센서(176)는 제4연결관(194)의 증발기(135)측에 부착되어 증발기(135)에서 토출되는 냉매의 온도를 감지한다. 제3온도센서(177)는 제1연결관(191)의 응축기(130)측에 부착되어 응축기(130)로 유입되는 냉매의 온도를 감지한다. 제4온도센서(178)는 제2연결관(192)의 응축기(130)측에 부착되어 응축기(130)에서 토출되는 냉매의 온도를 감지한다. 제5온도센서(179)는 제1연결관(191)의 압축기(150)측에 부착되어 압축기(150)에서 토출되는 냉매의 온도를 감지한다.

도 4는 도 1에 도시한 일 실시예의 에너지효율을 표시하기 위한 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이고, 도 5는 도 4에 도시한 제어수단이 에너지효율을 표시하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도 6은 히트펌프를 순환하는 열매체의 압력-엔탈피 선도이다. 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 구성하는 제어수단을 상세하게 설명한다.

제어수단(200)은 히트펌프의 열매체 상태량에 기초하여 에너지효율을 실시간으로 산출한다. 구체적으로, 제어수단(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 온도센서(175, 176, 177, 178, 179)와 각각 전기적으로 연결되고, 감지수단이 감지한 열매체의 온도를 기초로 증발기(135)에서 냉매가 흡수하는 에너지(Qe)와 응축기(130)에서 냉매가 공급하는 에너지(Qc)를 계산하여 이로부터 에너지효율을 산출한다. 또한, 제어수단(200)은 출력수단(102)과 전기적으로 연결되어 산출한 에너지효율을 출력수단(102)에 전송한다.

구체적으로, 도 5를 참조하여 제어수단(200)이 에너지효율을 산출하고 출력수단(102)이 산출된 에너지효율을 표시하는 과정을 상세하게 설명한다.

먼저, 온도감지단계(S110)에서는 복수의 온도센서(175, 176, 177, 178, 179)에서 각각 냉매의 온도를 감지한다. 제1온도센서(175)에서 감지된 냉매의 온도는 제어수단(200)에서 T1으로 입력된다. 제2온도센서(176)에서 감지된 냉매의 온도는 제어수단(200)에서 T2로 입력된다. 제3온도센서(177)에서 감지된 냉매의 온도는 제어수단(200)에서 T3으로 입력된다. 제4온도센서(178)에서 감지된 냉매의 온도는 제어수단(200)에서 T4로 입력된다. 제5온도센서(179)에서 감지된 냉매의 온도는 제어수단(200)에서 T5로 입력된다.

다음으로 에너지효율 산출단계에서는 온도센서에 의해 감지된 냉매의 온도를 기초로 에너지 효율을 산출한다. 구체적으로, 에너지효율 산출단계는 제1계산단계(S120), 제2계산단계(S130) 및 제3계산단계(S140)를 포함한다.

먼저, 제1계산단계(S120)에서는 냉매의 엔탈피변화량과 냉매의 유량을 계산한다.

구체적으로, T1과 T2를 기초로 증발기(135)로 유입되는 냉매의 엔탈피와 증발기(135)에서 토출되는 냉매의 엔탈피 간의 변화량(Δhe)을 계산하고, T3과 T4를 기초로 응축기(130)로 유입되는 냉매의 엔탈피와 응축기(130)에서 토출되는 냉매의 엔탈피 간의 변화량(Δhc)을 계산한다. 엔탈피의 변화량은 각각의 온도(T1, T2, T3, T4)에 대응하는 도 6에 도시된 그래프의 냉매 상태량에 따른 엔탈피를 각각 산출하여 계산할 수 있다. 예를 들어, 냉매의 온도가 T1일 때는 A 지점에 대응하고, 냉매의 온도가 T2일 때는 B 지점에 대응하는 경우, 증발기(135)에서의 냉매의 엔탈피 변화량(Δhe)은 x축을 따라 A부터 B까지의 크기가 된다. 그리고 냉매의 온도가 T3일 때는 C지점에 대응하고, 냉매의 온도가 T4일 때는 D지점에 대응하는 경우, 응축기(130)에서의 냉매의 엔탈피 변화량(Δhc)은 x축을 따라 C부터 D까지의 크기가 된다. 도 6의 그래프는 x축이 엔탈피(KJ/Kg)을 나타내고 y축이 압력(Bar)를 나타낸다.

냉매의 유량(m)은 아래의 [수학식 1]과 같이 T5에 따라 결정되는 열매체의 비체적(V)과 압축기(150)의 분당 회전수(R)와 압축기(150)의 용량(C)을 모두 곱하여 구할 수 있다.

[수학식 1]

m=R*C*V

다음으로, 제2계산단계(S130)에서 제어수단(200)은 아래의 [수학식 2]와 같이 증발기(135)에서의 냉매의 엔탈피 변화량(Δhe)과 냉매의 유량(m)을 곱하여 증발기(135)에서 냉매에 흡수된 에너지(Qe)를 계산한다. 또한 제어수단(200)은 아래의 [수학식 3]과 같이 응축기(130)에서의 냉매의 엔탈피 변화량(Δhc)과 냉매의 유량(m)을 곱하여 응축기(130)에서 냉매가 공급한 에너지(Qc)를 계산한다.

[수학식 2]

Qe=m*Δhe

[수학식 3]

Qc=m*Δhc

다음으로, 제3계산단계(S140)에서 제어수단(200)은 아래의 [수학식 4]와 같이 히트펌프의 에너지효율(Eff)을 산출한다.

[수학식 4]

다음으로, 출력단계(S150)에서는 제어수단(200)이 산출된 에너지효율(Eff)를 출력수단(102)으로 전송하면 출력수단(102)은 에너지효율(Eff)을 % 단위로 표시한다.

다음으로, 건조중 판단단계(S160)에서는 제어수단(200)이 건조기의 건조행정이 계속중인지 판단한다. 건조대상물을 계속 건조하고 있는 경우, 제어수단(200)은 온도감지단계(S110)로 돌아가 제1계산단계 내지 제3계산단계(S120, S130, S140)를 거쳐 에너지효율(Eff)을 재산출하고, 에너지효율 출력단계(S150)에서 출력수단(102)에 재산출된 에너지효율(Eff)을 전송한다. 따라서 출력수단(102)은 실시간으로 에너지효율(Eff)을 표시한다. 건조중 판단단계(S160)에서 제어수단(200)이 건조행정이 완료되었다고 판단하면 에너지효율(Eff)은 더 이상 재산출되지 않고 종료된다.

도 7은 도 1에 도시한 일 실시예의 출력수단을 도시한 평면도이다. 도 7을 참조하여 출력수단(102)을 상세하게 설명한다. 도시된 바와 같이, 출력수단(102)은 건조행정과 관련된 정보와 에너지 효율을 표시한다. 구체적으로 출력수단(102)의 상단 왼쪽에는 건조행정의 진행정도가 % 단위로 출력되고, 건조행정의 진행정도는 58% 아래의 가로 막대의 채워진 정도로도 표시된다. 또한 출력수단(102)의 상단 오른쪽에는 건조행정의 종료예상시점까지 남은 시간이 분과 초로 표시된다. 또한 출력수단(102)의 중앙 왼쪽에는 건조행정이 진행중임을 표시하는 "Dry"가 출력되며, 출력수단(102)의 중앙 오른쪽에는 제어수단(200)에서 전송된 에너지효율(Eff)이 %단위로 출력된다. 그리고 출력수단(102)의 하단 왼쪽에는 건조행정시 가열수단(170)의 작동여부에 따라 "ECO OFF" 와 "ECO ON"이 선택적으로 출력된다. 예를 들어 건조행정시 히트펌프만 가동되면 "ECO ON"이 출력되고, 건조행정시 히트펌프와 가열수단(170)이 같이 가동되면 "ECO OFF"가 출력된다. 다만, 출력수단(102)이 건조행정과 관련된 정보 및 에너지 효율을 화면에 출력하는 위치 및 출력되는 정보는 상술한 바에 한정되지 않고 추가 및 변경될 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지효율을 표시하기 위한 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이고, 도 9는 도 8에 도시한 제어수단이 에너지효율 및 절약되는 전기요금을 표시하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도 10은 도 9에 도시한 일 실시예의 출력수단을 도시한 평면도이다. 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지효율이 표시되는 의류처리장치를 상세하게 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지효율이 표시되는 의류처리장치는 제어수단(200), 출력수단(102), 통신수단(300)을 제외하고 도 1 내지 도 7을 참조하여 상술한 일 실시예에 따른 에너지효율이 표시되는 의류처리장치와 구성 및 기능이 동일하다. 따라서, 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

통신수단(300)은 외부장치(400)와 유무선 통신 방식으로 연결되고, 전기요금시간대 정보 및 시간정보가 포함된 전력 정보를 수신한다. 이때, 상기 전력 정보 중 상기 전기요금시간대 정보는 일반 시간대와 피크 시간대에 관한 정보를 포함한다. 전력 공급자는, 전체 전력 사용량이 증가하여 각 가정 등에 공급할 수 있는 잔여 전력이 일정 값 이하로 감소되는 시간대를 통계 등의 자료를 근거로 하거나 실시간으로 관측하여 피크 시간대로 설정한다. 따라서, 상기 전력 공급자는 일반적으로 상기 피크 시간대에 높은 전기요금을 부과하여 전력의 사용을 조절하게 된다. 상기 일반 시간대는 상기 피크 시간대 이외의 시간대이다. 상기 피크 시간대에 관한 정보는 외부장치(400), 예를 들어 홈서버, 스마트 미터, 등의 가정에 설치된 전력 관련 장치나 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치에 미리 저장될 수 있다. 통신수단(300)은 이러한 외부장치(400)와 전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 등 데이터를 송수신할 수 있는 어떠한 통신 방식으로도 연결될 수 있다.

제어수단(200)은 히트펌프의 열매체 상태량에 기초하여 에너지효율과 절약되는 전기요금을 실시간으로 산출한다. 구체적으로, 제어수단(200)은 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 온도센서(175, 176, 177, 178, 179)와 각각 전기적으로 연결된다. 온도센서(175, 176, 177, 178, 179)의 구성 및 기능은 도 2 및 도 3을 참조하여 상술한 바와 같다. 제어수단(200)은 감지수단이 감지한 열매체의 온도를 기초로 증발기(135)에서 냉매가 흡수하는 에너지(Qe)와 응축기(130)에서 냉매가 공급하는 에너지(Qc)를 계산하여 이로부터 에너지효율을 산출한다. 또한, 제어수단(200)은 통신수단(300)과 전기적으로 연결되어 상술한 바와 같은 전력 정보를 입력받고, 전력 정보와 증발기(135)에서 냉매가 흡수하는 에너지(Qe)를 기초로 절약되는 전기요금을 산출한다. 또한, 제어수단(200)은 출력수단(102)과 전기적으로 연결되어 산출한 에너지효율, Qe, Qc, 절약되는 전기요금을 각각 출력수단(102)으로 전송한다.

구체적으로, 도 9를 참조하여 제어수단(200)이 에너지효율과 절약되는 전기요금을 산출하고 출력수단(102)이 산출된 에너지효율을 표시하는 과정을 상세하게 설명한다.

먼저, 온도감지단계(S210)에서는, 도 5를 참조하여 상술한 온도감지단계(S110)와 동일하게 냉매의 온도(T1, T2, T3, T4, T5)를 감지한다.

다음으로 에너지효율 산출단계는 온도감지단계(S210)에서 감지된 온도를 기초로 히트펌프의 에너지효율을 산출한다. 구체적으로 에너지효율 산출단계는 제1계산단계(S220), 제2계산단계(S230) 및 제3계산단계(S310)를 포함한다.

먼저, 제1계산단계(S220)에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여 상술한 제1계산단계(S120)와 동일하게, 증발기(135)에서의 냉매의 엔탈피 변화량(Δhe)과 응축기(130)에서의 냉매의 엔탈피 변화량((Δh)을 계산한다. 또한, 제1계산단계(S220)에서는 도 5를 참조하여 상술한 제1계산단계(S120)와 동일하게, [수학식 1]에 의해 냉매의 유량(m)을 계산한다.

다음으로, 제2계산단계(S230)에서는, 도 5를 참조하여 상술한 제2계산단계(S130)와 동일하게, [수학식 2] 및 [수학식 3]에 의해 각각 증발기에서 냉매가 흡수하는 에너지(Qe)와 응축기에서 냉매가 공급하는 에너지(Qc)를 계산한다.

다음으로, 제3계산단계(S310)에서는, 도 5를 참조하여 상술한 제3계산단계(S140)에와 동일하게 [수학식 4]에 의해 히트펌프의 에너지효율(Eff)을 산출한다.

상술한 제3계산단계(S310)와 병렬적으로, 절약되는 전기요금 산출단계(S410)에서는 제어수단(200)이 통신수단(300)을 통해 입력받은 전력정보와 제2계산단계(S230)에서 산출된 증발기에서의 냉매 흡수 에너지(Qe)를 기초로 절약되는 전기요금(EC)을 산출한다. 구체적으로, 전력 정보가 kWh 단위당 전기요금(E)일 때, 절약되는 전기요금(EC)은 아래의 [수학식 5]와 같이, kWh 단위당 전기요금(E)과 Qe와 초기 건조작동 시간(t분)/60을 모두 곱한 값으로 계산된다. 여기서 건조작동시간 t는 분 단위이다. 후술하는 바와 같이 절약되는 전기요금(EC)는 건조행정중에 실시간으로 누적되어 계산된다.

[수학식 5]

EC = EC + E*Qe*(t/60)

다음으로, 출력단계(S500)에서는 도 5를 참조하여 상술한 에너지효율 출력단계(S150)에서와 동일하게 제어수단(200)이 산출된 에너지효율(Eff)를 출력수단(102)으로 전송하면 출력수단(102)은 에너지효율(Eff)을 % 단위로 표시한다. 또한, 출력단계(S500)에서는 제어수단(200)이 산출된 전기요금(EC)을 출력수단(102)으로 전송하면 출력수단(102)은 에너지 관련정보로써 절약되는 전기요금을 원 단위로 표시한다.

상술한 바와 같은 출력단계(S500)에서 에너지효율과 절약전기요금이 출력수단(102)으로 출력되면, 다음으로, 건조중 판단단계(S600)에서는 제어수단(200)이 건조기의 건조행정이 계속중인지 판단한다.

건조대상물을 계속 건조하고 있는 경우, 제어수단(200)은 온도감지단계(S210)로 돌아가 제1계산단계 내지 제3계산단계(S220, S230, S310)를 거쳐 에너지효율(Eff)을 재산출하고, 출력단계(S500)에서 출력수단(102)에 재산출된 에너지효율(Eff)을 전송한다. 따라서 출력수단(102)은 실시간으로 에너지효율(Eff)을 표시한다.

또한, 건조대상물을 계속 건조하고 있는 경우, 제어수단(200)은 t분 후에 온도감지단계(S210)로 돌아가 제1계산단계(S220) 및 제2계산단계(S230)를 통해 증발기에서 냉매가 흡수하는 에너지(Qe)를 재산출하고, 절약전기요금 산출단계(S410)에서는 t분 전까지 절약된 기산출된 전기요금(EC)에 t분동안 절약된 전기요금을 [수학식 5]에 따라 누적하여 절약전기요금(EC)을 재산출한다. 그리고 출력단계(S500)에서는 제어수단(200)이 재산출된 전기요금(EC)을 출력수단(102)으로 전송하면 출력수단(102)은 절약되는 전기요금을 원 단위로 표시한다.

이렇게 상술한 단계가 건조중 반복되어, 제어수단(200)은 실시간으로 에너지효율 및 냉매가 흡수/공급하는 에너지(Qe, Qc)와 절약전기요금을 포함한 에너지 연관정보를 산출하고, 출력수단(102)으로 전송한다. 또한 출력수단(102)은 에너지 효율 및 연관정보를 표시하므로 사용자가 실시간 에너지 효율 및 실질적으로 절약되는 전기요금 등을 통해 의류처리장치의 높은 에너지 효율 및 그에 따른 경제적 효과를 직접 확인할 수 있는 효과가 있다.

그 후 건조중 판단단계(S600)에서 제어수단(200)이 건조행정이 완료되었다고 판단하면 에너지효율(Eff)와 절약전기요금(EC)은 더 이상 재산출되지 않고 종료된다.

출력수단(102)의 초기화면은 도 7을 참조하여 상술한 출력수단(102)의 에너지 효율이 표시되는 화면과 동일하다. 다만, 출력수단(102)은 에너지 효율이 표시되는 영역에 대응하는 위치에 접촉감지수단을 더 포함한다. 접촉감지수단은 정전방식 또는 정압방식으로 접촉을 감지할 수 있다. 출력수단(102)은 접촉감지수단에서 접촉이 감지되면 도 7에 도시된 화면에서 도 10에 도시된 에너지효율과 관련된 연관정보를 상세하게 출력하는 화면으로 전환된다. 예를 들어, 제어수단(200)에서 기산출된 증발기(135)에서 냉매가 흡수한 에너지(Qe)와 응축기(130)에서 냉매가 공급한 에너지(Qc)가 실시간으로 출력수단(102)의 화면 오른쪽 상단에 함께 출력된다. 또한, 제어수단(200)에서 기산출된 누적 절약전기요금(EC)이 실시간으로 출력수단(102)의 화면 오른쪽 하단에 출력된다. 이때, 절약전기요금(EC)은 t분마다 누적되어 재산출되므로 t분마다 수치가 변동되어 출력된다. 그리고 출력수단(102)의 중앙 오른쪽에는 제어수단(200)에서 기산출된 에너지효율이 % 단위로 출력된다. 출력수단(102)의 왼쪽 중앙에는 히트펌프 구성이 간략하게 표시되어 작동중임을 표시한다. 그 밖에 건조중임을 나타내는 "Dry"와 가열수단(170) 작동여부를 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이 더 표시되었으나 표시되지 않을 수도 있다.

다만, 출력수단(102)은 이에 한정되는 것은 아니고, 접촉감지수단이 구비되지 않고 별도의 버튼에 의해 에너지효율의 연관정보를 자세하게 출력할 수도 있다. 또한, 한 화면에서 보이는 정보의 종류 및 출력위치가 변경되어도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 본체 110 : 드럼
120 : 흡기덕트 122 : 백덕트
130 : 응축기 134 : 냉매관 (응축기 열매체관)
135 : 증발기 140 : 배기덕트
150 : 압축기 160 : 팽창기
170 : 히터 175 : 제1온도센서
176 : 제2온도센서 177 : 제3온도센서
178 : 제4온도센서 179 : 제5온도센서
180 : 배기팬 185 : 흡기팬
191 : 제1연결관 192 : 제2연결관
193 : 제3연결관 194 : 제4연결관
200 : 제어수단 300 : 통신수단

Claims

건조대상물을 수용하기 위한 드럼;
순환하는 열매체; 상기 열매체를 압축하는 압축기; 상기 드럼으로 전달되는 공기를 가열하는 응축기; 상기 열매체를 팽창시키는 팽창기; 및 상기 드럼으로부터 전달된 공기를 냉각시키는 증발기;를 포함하는 히트펌프;
상기 히트펌프에서 가열된 공기를 재가열하는 가열수단;
상기 열매체의 상태량을 감지하는 감지수단;
상기 열매체의 상태량에 기초하여 에너지효율을 산출하는 제어수단; 및
상기 에너지효율을 포함한 에너지 연관정보를 표시하는 출력수단;을 포함하고,
상기 제어수단은, 상기 증발기에서 상기 열매체가 흡수하는 에너지 및 상기 응축기에서 상기 열매체가 공급하는 에너지를 계산하여 상기 에너지효율을 실시간으로 산출하고,
상기 제어수단은 상기 에너지효율이 실시간으로 출력될 수 있게 상기 출력수단을 제어하는 것을 특징으로 하는,
에너지효율이 표시되는 의류처리장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 열매체의 상태량은 상기 열매체의 온도인 것을 특징으로 하는,
에너지효율이 표시되는 의류처리장치.
제 3항에 있어서,
상기 감지수단은, 상기 열매체가 상기 증발기로 유입되는 유입부 및 상기 열매체가 상기 증발기로부터 유출되는 유출부와, 상기 열매체가 상기 응축기로 유입되는 유입부 및 상기 열매체가 상기 응축기로부터 유출되는 유출부에 각각 설치되는 복수의 온도감지수단;을 포함하는
에너지효율이 표시되는 의류처리장치.
제 1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에너지효율은,
상기 응축기에서 냉매가 공급한 에너지(Qc)를 상기 응축기에서 냉매가 공급한 에너지(Qc)와 상기 증발기에서 냉매에 흡수된 에너지(Qe)의 차로 나누어 산출되는 것을 특징으로 하는,
에너지효율이 표시되는 의류처리장치.
제 1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되고, 전기요금시간대 정보 및 시간 정보가 포함된 전력 정보를 수신하는 통신수단;을 더 포함하는,
에너지효율이 표시되는 의류처리장치.
제 6항에 있어서,
상기 제어수단은, 상기 전력 정보와 상기 열매체의 상태량을 기초로 히트펌프에 의해 절약되는 전기요금을 더 산출하고,
상기 출력수단이 표시하는 상기 연관정보는 상기 절약되는 전기요금을 포함하는 것을 특징으로 하는,
에너지효율이 표시되는 의류처리장치.
제 7항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 증발기에서 상기 열매체가 흡수하는 에너지에 근거하여 상기 절약되는 전기요금을 산출하는 것을 특징으로 하는
에너지효율이 표시되는 의류처리장치.
삭제
제 1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 출력수단은, 상기 에너지 효율이 표시되는 위치에 대응하여 형성된 접촉감지수단;을 더 포함하고, 상기 접촉감지수단이 접촉을 감지하면 상기 연관정보를 표시하는 화면으로 전환되는 것을 특징으로 하는,
에너지효율이 표시되는 의류처리장치.
제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연관정보를 표시하는 화면으로 전환하도록 설정받는 입력수단;을 더 포함하고,
상기 출력수단은, 상기 입력수단이 상기 연관정보를 표시하는 화면으로 전환하도록 설정받으면 상기 연관정보를 표시하는 화면으로 전환되는 것을 특징으로 하는,
에너지효율이 표시되는 의류처리장치.
히트펌프를 순환하는 열매체의 상태량을 감지하는 감지단계;
상기 열매체의 상태량을 기초로 히트펌프의 증발기에서 상기 열매체가 흡수한 열에너지를 산출하고, 상기 열매체의 상태량을 기초로 히트펌프의 응축기에서 상기 열매체가 공급한 열에너지를 산출하는 단계;를 포함하고, 상기 히트펌프의 에너지효율을 실시간으로 산출하는 에너지효율 산출단계; 및
상기 에너지효율을 포함한 에너지 연관정보를 실시간으로 출력하는 출력단계;를 포함하는
의류처리장치의 에너지효율을 표시하는 방법.
제 12항에 있어서,
상기 감지단계는,
상기 열매체가 상기 증발기로 유입되는 온도, 상기 열매체가 상기 증발기에서 토출되는 온도, 상기 열매체가 상기 응축기로 유입되는 온도, 및 상기 열매체가 상기 응축기에서 토출되는 온도를 각각 감지하는 것을 특징으로 하는,
의류처리장치의 에너지효율을 표시하는 방법.
제 12항에 있어서,
상기 감지단계와 상기 출력단계 사이에,
상기 증발기에서 상기 열매체가 흡수한 에너지를 기초로 절약되는 전기요금을 산출하는 전기요금 산출단계;를 더 포함하고,
상기 출력단계는 상기 전기요금도 출력하는 것을 특징으로 하는,
의류처리장치의 에너지효율을 표시하는 방법.
제 14항에 있어서,
상기 감지단계는, 상기 열매체가 상기 증발기로 유입되는 온도 및 상기 열매체가 상기 증발기에서 토출되는 온도를 감지하고,
상기 전기요금 산출단계는, 일정시간마다 그 일정시간동안 절약되는 전기요금을 기산출된 전기요금에 누적하여 재산출하고,
상기 출력단계는 누적된 절약 전기요금을 상기 전기요금으로 출력하는 것을 특징으로 하는,
의류처리장치의 에너지효율을 표시하는 방법.