KR102473895B1

KR102473895B1 - 제습장치

Info

Publication number: KR102473895B1
Application number: KR1020150067194A
Authority: KR
Inventors: 오교언; 최영광; 허성환; 김종민; 김민환; 홍현진
Original assignee: 코웨이 주식회사
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2022-12-07
Also published as: KR20160134962A

Abstract

제습장치 및 이의 제어 방법이 개시된다. 상기 제습장치는, 송풍팬 및 상기 송풍팬을 구동시키는 송풍모터를 이용하여 공기의 흐름을 형성하여 외부 공기를 내부로 유입시키는 송풍부; 구동속도를 가변하여 압축되는 냉매가스의 양을 조절하는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 냉매가스를 액화하는 응축기; 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가스를 기화시켜 상기 송풍부에 의해 유입된 공기를 냉각시키는 열교환기; 및 제습 동작의 수행 중에 상기 열교환기의 온도가 기 설정된 시간동안 기 설정된 제1 온도 범위에 속하면 상기 압축기의 구동속도를 기 설정된 값으로 낮추어 기 설정된 시간동안 동작시키는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

제습장치{DEHUMIDIFICATION APPARATUS}

본 출원은 제습장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

공기 중의 습기를 제습하기 위한 제습장치는, 일반적으로 압축기, 응축기 및 열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 공기 중의 습기를 제거한다.

제습장치가 제습 기능을 수행하는 중에 열교환기의 온도가 일정 온도 이하로 떨어지게 되면 성에가 발생할 수 있고, 이에 따라 제습 효율이 떨어지는 문제가 발생한다.

종래에는, 제습장치에 성에가 발생하면 이를 제거하기 위해 일정 기간 동안 압축기의 동작을 중단시키도록 동작하였다.

그러나, 이 경우, 압축기의 동작 중단이 빈번하게 발생함에 따라 제습장치의 성능 저하 및 소비자의 제품 신뢰도 하락 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 당해 기술분야에서는 제습장치의 성에 발생을 최소화하기 위한 방안이 요구되고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시형태는 제습장치를 제공한다. 상기 제습장치는, 송풍팬 및 상기 송풍팬을 구동시키는 송풍모터를 이용하여 공기의 흐름을 형성하여 외부 공기를 내부로 유입시키는 송풍부; 구동속도를 가변하여 압축되는 냉매가스의 양을 조절하는 압축기; 상기 압축기에 의해 압축된 냉매가스를 액화하는 응축기; 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가스를 기화시켜 상기 송풍부에 의해 유입된 공기를 냉각시키는 열교환기; 및 제습 동작의 수행 중에 상기 열교환기의 온도가 기 설정된 시간동안 기 설정된 제1 온도 범위에 속하면 상기 압축기의 구동속도를 기 설정된 값으로 낮추어 기 설정된 시간동안 동작시키는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시형태는 제습장치의 제어 방법을 제공한다. 상기 제습장치의 제어 방법은, 압축기에 의해 냉매가스를 압축하고, 응축기에 의해 상기 압축된 냉매가스를 액화한 후, 열교환기에 의해 상기 액화된 냉매가스를 기화시킴에 따라, 유입된 공기를 냉각시켜 공기 중의 수분을 제거하는 제습장치의 제어 방법에 있어서, 상기 열교환기의 온도를 측정하는 단계; 상기 열교환기의 온도가 기 설정된 시간동안 기 설정된 제1 온도 범위에 속하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제1 온도 범위에 속하는 경우, 상기 압축기의 구동속도를 기 설정된 값으로 낮추어 기 설정된 시간동안 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제습장치에 성에가 발생하기 전에 압축기의 구동 속도를 기 설정된 값으로 낮추어 동작하도록 함으로써, 성에 발생을 최소화하고, 제습장치의 성능을 일정 수준으로 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 제습장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제습장치의 제어 방법의 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 제습장치의 구성 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 제습장치(100)는 필터부(110), 송풍부(120), 제습부(130), 제어부(140), 센서부(150) 및 디스플레이부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.

필터부(110)는 제습장치(100)의 내부로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 걸러내기 위한 것으로, 예를 들어, 제습장치(100)의 내부로 유입되는 공기 중의 오염물질을 흡착하는 방식 등으로 오염물질을 제거할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 필터부(110)는 흡기구에 위치할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따르면, 필터부(110)는 복수의 필터(예를 들어, 제1 필터 및 제2 필터)로 구성되어, 제습장치(110)의 흡기구와 배기구에 각각 위치할 수도 있다.

필터부(110)는 예를 들어 전처리 필터(prefilter), 기능성 필터, 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air filter; HEPA filter), 탈취 필터 등 다양한 종류의 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 전처리 필터는 비교적 큰 먼지, 머리카락, 애완동물의 털 등을 제거하기 위한 것이고, 기능성 필터는 항균, 꽃가루, 집진드기, 세균, 박테리아 등을 제거하기 위한 것이고, 헤파 필터는 미세한 먼지, 실내 곰팡이와 같은 각종 세균 등을 제거하기 위한 것이며, 탈취 필터는 실내의 각종 악취와 유해가스 등을 제거하기 위한 것이다.

송풍부(120)는 공기의 흐름을 형성하여 외부의 공기가 제습장치(100) 내부로 유입되도록 하기 위한 것으로, 송풍팬과 이를 구동하기 위한 송풍모터를 포함하여 구성될 수 있다.

송풍팬은 송풍모터에 의해 회전하여 공기의 흐름을 형성할 수 있으며, 송풍모터의 구동속도(즉, 분당 회전수(revolutions per minute; RPM))는 제어부(140)에 의해 조절될 수 있다.

제습부(130)는 송풍부(120)에 의해 제습장치(100) 내부로 유입된 공기 중에 포함된 수분을 제거하기 위한 것으로, 압축기(131), 응축기(132) 및 열교환기(133)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 제습부(130)는 냉매가스의 상변화를 유도하고 냉매가스의 상변화에 따른 흡열반응을 이용하여 제습장치(100) 내부로 유입된 공기를 냉각할 수 있다. 다시 말해, 압축기(131)는 냉매가스를 압축하고, 응축기(132)는 압축된 냉매가스를 액화하며, 액화된 냉매가스는 열교환기(133)에서 기화 및 팽창되면서 주변의 공기를 냉각할 수 있으며, 이러한 냉각을 통해 유입된 공기 중의 수분을 물로 응결시켜 제거할 수 있다. 이후, 냉매가스는 다시 압축기(131)로 유입되어 상술한 과정을 반복할 수 있다.

여기서, 압축기(131)는 인버터 리니어 압축기(Inverter Linear Compressor)로 구현되어 소비 전력을 최소화할 수 있다. 인버터 리니어 압축기의 구성 및 동작 원리는 통상의 기술자에게 공지된 사항인 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 압축기(131)는 제어부(140)의 제어에 따라 구동속도를 다단으로 가변할 수 있고, 이에 따라 압축되는 냉매가스의 양을 조절하여 제습성능을 조절할 수 있다.

제어부(140)는 제습장치(100)의 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체 (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있다.

구체적으로, 제어부(140)는 선택된 동작 모드(예를 들어, 자동 모드 또는 수동 모드)로 제습장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 자동 모드의 경우, 제어부(140)는 후술하는 센서부(150)로부터 전달받은 습도값에 따라 압축기(131)의 구동속도 및 송풍부(120)의 송풍모터의 구동속도를 기 설정된 값으로 조절하여 제습장치(100)를 동작시킬 수 있다. 또한, 수동 모드의 경우, 제어부(140)는 사용자의 설정값에 따라 압축기(131)의 구동속도 및 송풍부(120)의 송풍모터의 구동속도를 기 설정된 값으로 조절하여 제습장치(100)를 동작시킬 수 있다.

또한, 제어부(140)는 자동 모드 또는 수동 모드로 제습 동작을 수행하는 동안 센서부(150)로부터 열교환기(133)의 온도값(T)을 전달받고, 해당 온도값(T)이 일정 시간(예를 들어, 10초) 동안 기 설정된 제1 온도 범위(예를 들어, 제2 기준온도 < T ≤ 제1 기준온도)에 속하는 경우, 압축기(131)의 구동속도를 기 설정된 값으로 낮추어 기 설정된 시간만큼 동작시킬 수 있다. 이후, 제어부(140)는 자동 모드 또는 수동 모드에 따라 제습장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.

한편, 제어부(140)는 열교환기(133)의 온도값(T)이 일정 시간(예를 들어, 10초) 동안 기 설정된 제2 온도 범위(예를 들어, T ≤ 제2 기준온도)에 속하는 경우, 압축기(131)의 구동을 기 설정된 시간만큼 중단(OFF)한 후, 제습장치(100)의 동작을 재개할 수 있다.

또한, 제어부(140)는 디스플레이부(160)를 통해 제습장치(100)의 제어 상태에 대한 정보(예를 들어, 열교환기의 온도에 따른 제어 상태)를 제공하도록 제어할 수 있다.

표 1은 열교환기(133)의 온도값(T)에 따라 제어부(140)가 압축기(131) 및 디스플레이부(160)를 제어하는 일 예를 나타낸다. 상술한 제1 기준온도 및 제2 기준온도는 각각 표 1에서 5℃ 및 -1℃이다. 또한, 표 1에 예시된 바와 같이, 열교환기(133)의 온도값(T)이 제2 기준온도 이하인 경우에, 제2 온도 범위를 보다 세분화하여 해당 범위에서의 압축기(131) 중단 시간 및 디스플레이부(160) 표시를 보다 정밀하게 제어할 수도 있다. 다만, 표 1에서의 열교환기 온도 범위와 이에 따른 압축기 및 디스플레이부의 제어는 일 예에 불과한 것으로, 필요에 따라 다양하게 설계 변경될 수 있다.

열교환기 온도(T)	압축기	디스플레이부
-1℃ < T ≤ 5℃	5분동안 21Hz	LED 소등
-5℃ < T ≤ -1℃	3분동안 OFF	LED 점등
-10℃ < T ≤ -5℃	5분동안 OFF	LED 점등
-30℃ < T ≤ -10℃	7분동안 OFF	LED 점등
T ≤ -30℃	3분동안 OFF	LED 점멸

센서부(150)는 제습장치(100)가 설치된 공간의 공기의 습도를 측정하는 습도 센서(151) 및 열교환기(133)의 온도를 측정하는 온도 센서(152)를 포함할 수 있다. 여기서, 온도 센서(152)는 열교환기(133)에서 비교적 온도가 낮은 일 측에 온도를 측정하도록 설치될 수 있다.

센서부(150)는 측정 신호를 제어부(140)로 전달하여, 제어부(140)가 상술한 바에 따라 제습장치(100)의 동작을 제어하도록 한다.

디스플레이부(160)는 제어부(140)의 제어에 따라 제습장치(100)의 제어 상태에 대한 정보 등을 사용자에게 제공하기 위한 것으로, 예를 들어 LED 등으로 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제습장치의 제어 방법의 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 제습장치는 선택된 동작 모드(예를 들어, 자동 모드 또는 수동 모드)로 제습 동작을 수행할 수 있다(S21).

이후, 열교환기의 온도를 측정하고(S22), 측정된 온도값(T)이 기 설정된 제1 온도 범위(예를 들어, 제2 기준온도 < T ≤ 제1 기준온도)에 속하는지 여부를 판단한다(S23).

판단 결과, 측정된 온도값(T)이 제1 온도 범위에 속한 상태에서 기 설정된 시간이 경과하면(S24), 압축기의 구동 속도를 기 설정된 값으로 낮추어 기 설정된 시간만큼 동작시킨다(S25).

반면, 측정된 온도값(T)이 제1 기준온도를 초과하거나, 제1 온도 범위에 속한 상태에서 기 설정된 시간이 경과하지 않은 경우, S22 단계로 진입하여 상술한 과정을 반복 수행한다.

또한, 측정된 온도값(T)이 제2 기준온도 이하인 상태에서 기 설정된 시간이 경과하면(S26), 기 설정된 시간동안 압축기의 구동을 중단한다(S27). 이 경우, 표 1을 참조하여 상술한 바와 같이, 측정된 온도값(T)이 속하는 온도 범위를 보다 세분화하여 압축기의 중단 시간을 차등 설정할 수도 있다.

반면, 제2 기준온도 이하인 상태에서 기 설정된 시간이 경과하지 않은 경우, S22 단계로 진입하여 상술한 과정을 반복 수행한다.

또한, S25 또는 S27 단계 수행하면서, LED 등의 디스플레이를 통해 제어 상태에 대한 정보(예를 들어, 열교환기의 온도에 따른 제어 상태)를 제공할 수 있다(S28).

또한, S28 단계 이후에 S21 단계로 재진입하여 상술한 과정을 반복 수행할 수 있다.

상술한 제습장치의 제어 방법의 각 단계는 제습장치에 탑재된 프로세서에 의해 수행될 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

100: 제습장치
110: 필터부
120: 송풍부
130: 제습부
131: 압축기
132: 응축기
133: 열교환기
140: 제어부
150: 센서부
151: 습도 센서
152: 온도 센서
160: 디스플레이부

Claims

송풍팬 및 상기 송풍팬을 구동시키는 송풍모터를 이용하여 공기의 흐름을 형성하여 외부 공기를 내부로 유입시키는 송풍부;
구동속도를 가변하여 압축되는 냉매가스의 양을 조절하는 압축기;
상기 압축기에 의해 압축된 냉매가스를 액화하는 응축기;
상기 응축기에 의해 액화된 냉매가스를 기화시켜 상기 송풍부에 의해 유입된 공기를 냉각시키는 열교환기;
상기 열교환기의 온도에 따른 제어 상태에 대한 정보를 제공하는 디스플레이부; 및
제습 동작의 수행 중에 상기 열교환기의 온도가 기 설정된 시간동안 기 설정된 제1 온도 범위에 속하면 상기 압축기의 구동속도를 기 설정된 값으로 낮추어 기 설정된 시간동안 동작시키는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 열교환기의 온도가 기 설정된 시간동안 상기 제1 온도 범위보다 낮게 설정된 제2 온도 범위 - 상기 제2 온도 범위는 복수의 구간으로 나뉘어짐 - 에 속하면, 상기 압축기의 구동을 기 설정된 시간만큼 중단한 후 재개하며, 상기 복수의 구간 중 온도가 더 낮은 구간일수록 상기 압축기의 구동을 중단하는 시간을 더 증가시키되 상기 복수의 구간 중 마지막 구간에서는 상기 복수의 구간 중 최초 구간과 동일하게 상기 압축기의 구동을 제어하며, 상기 복수의 구간 중 상기 열교환기의 온도가 속한 구간에 따라 상기 디스플레이를 점등하거나 점멸 제어하는 제습장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 압축기는 인버터 리니어 압축기(Inverter Linear Compressor)인 제습장치.
제 1 항에 있어서,
상기 열교환기의 온도를 측정하여 상기 제어부로 제공하는 온도 센서를 더 포함하는 제습장치.
제 4 항에 있어서,
상기 온도 센서는 상기 열교환기에서 비교적 낮은 온도를 갖는 일 측의 온도를 측정하도록 설치되는 제습장치.
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