KR102621856B1

KR102621856B1 - 의류처리장치 및 그의 제어방법

Info

Publication number: KR102621856B1
Application number: KR1020180052059A
Authority: KR
Inventors: 정한수; 김재민; 박상우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-05-04
Filing date: 2018-05-04
Publication date: 2024-01-05
Also published as: KR20190127439A

Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 의류처리장치는, 외관을 형성하는 본체와, 건조대상물이 수용되고, 상기 본체 내부에 회전 가능하게 설치된 드럼과, 상기 건조대상물로부터 흡수된 가열 공기로부터 습기가 제거되면, 습기가 제거된 공기가 콘덴서를 통과하여 상기 드럼으로 열순환되도록 냉매를 압축하는 히트펌프의 압축기와, 상기 가열 공기 또는 습기가 제거된 공기의 유동을 발생시키는 송풍 팬과, 외부로부터 입력되는 입력 전원을 변환시키고, 변환된 전원을 상기 드럼을 회전시키는 제1 모터, 상기 송풍 팬을 구동시키는 제2 모터 및 상기 압축기를 구동시키는 제3 모터 중 적어도 하나에 출력하는 컨버터 및 상기 컨버터가, 상기 압축기가 구동되는 제1 시점보다 늦은 제2 시점부터 구동되도록, 상기 컨버터 및 상기 압축기 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

의류처리장치 및 그의 제어방법{LAUNDRY TREATING APPRATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 복수의 인버터와 컨버터를 구비하고, 건조 기능을 수행하는 의류처리장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

건조 기능을 수행하는 의류처리장치는, 회전하는 드럼의 내부에 건조 대상물이 투입된 상태에서, 드럼 내부로 열풍을 공급하여 건조 대상물에 흡수된 수분을 제거한다. 드럼 내부로 공급되는 열풍은, 전기 저항열 또는 가스 연료를 이용한 연소열, 또는 히트 펌프 사이클을 구성하는 응축기에 의하여 생성되며, 이와 같이 생성된 열풍은 송풍 팬에 의해 드럼 내부로 공급된다.

또한, 건조 기능을 수행하는 의류처리장치는, 열풍의 공급 방식에 따라, 순환식 건조기와 배기식 건조기로 구분될 수 있다. 먼저, 순환식 건조기는, 드럼 내부로 공급되는 열풍이 건조기 내부에서 순환하면서 가열과 냉각을 반복하는 방식의 건조기이다. 또한, 배기식 건조기는, 건조 드럼 내부로 공급되는 열풍이 건조 드럼을 빠져나와 건조기 외부로 배출되는 방식의 건조기이다.

한편, 한국 공개특허 제10-2013-0101914호(공개일자 2013년 09월 16일, 이하 "선행문헌")에는 건조모드 선택수단을 구비한 건조기가 개시되어 있다. 선행문헌에 개시된 건조기에 포함된 드럼과 송풍 팬은 동일한 모터에 연결되어 있으므로, 드럼과 송풍 팬은 서로 동기화되어 구동하게 된다.

이와 같이, 드럼과 송풍 팬이 동일한 모터에 연결되어 있는 건조기의 경우, 드럼의 회전 제어와 송풍 팬의 동작 제어를 독립적으로 수행할 수 없으므로, 건조기의 제어방법을 제한하는 문제가 있다.

일반적으로 건조기의 제어부는 드럼과 송풍 팬에 연결된 단일 모터와, 히트펌프 시스템의 압축기를 구동시키는 것에 맞추어 설계되었으므로, 위와 같은 건조기의 문제점은 단순히 별도의 모터를 추가하는 것으로 해결될 수 없다.

아울러, 건조기에 설치되는 모터와, 상기 모터에 전력을 공급하는 인버터의 개수가 증가할수록 과부하에 의한 문제점이 야기되고, 이러한 문제점에 대응하기 위해, 건조기를 제어하는 회로에 컨버터가 추가된다.

그러나, 컨버터와 다수의 인버터를 동시에 구동하게 되면, 히트펌프의 압축기의 오일이 역류함으로써, 제어 회로 상에 누설전류가 발생하게 되는 문제점이 있다.

최근, 소비자들이 더욱 큰 용량의 건조기를 요구하는 추세이며, 이러한 요구를 만족하면서도, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 건조기를 제공하기 위해, 복수의 모터를 구비하는 건조기에 대한 연구가 수행되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 드럼과 송풍 팬을 각각 별도의 모터로 구동시키면서도, 안정성을 유지할 수 있는 의류처리장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 복수의 인버터 및 컨버터를 함께 구비하여, 과부하에 안정적으로 대처할 수 있는 의류처리장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 의류처리장치의 동작 상태에 따라, 상기 의류처리장치에 포함된 컨버터를 제어하는 방법 및 그 방법을 수행하는 의류처리장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 건조 용량이 증가하더라도, 제어부의 발열을 방지할 수 있는 의류처리장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 건조 용량이 상대적으로 큰 의류처리장치의 제어회로에 누설전류가 발생하는 현상을 방지하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 제어 회로의 누설 전류를 최소화시킬 수 있도록 컨버터 동작 제어를 수행하는 의류처리장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 압축기와 복수의 모터의 동작 상태에 따라, 소비전력의 급증 또는 과부하로 인한 고장을 방지하기 위해, 컨버터 동작 제어를 수행하는 의류처리장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 복수의 인버터와 컨버터를 함께 구비하면서도, 컨버터의 발열에 의한 고장을 방지할 수 있는 의류처리장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 컨버터와 압축기가 하나의 하우징 내에 설치되거나, 서로 근거리에 설치되는 경우, 컨버터의 발열을 감소시킬 수 있는 의류처리장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 컨버터를 구비하는 의류처리장치의 전류 노이즈를 감소시킬 수 있는 컨버터 동작 제어를 수행하는 의류처리장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 복수의 인버터와 컨버터를 구비하는 의류처리장치의 모터 상 전류를 정확하게 측정함으로써, 의류처리장치의 동작 오류를 감소시키는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 의류처리장치는, 외관을 형성하는 본체와, 건조대상물이 수용되고, 상기 본체 내부에 회전 가능하게 설치된 드럼과, 상기 건조대상물로부터 흡수된 가열 공기로부터 습기가 제거되면, 습기가 제거된 공기가 콘덴서를 통과하여 상기 드럼으로 열순환되도록 냉매를 압축하는 히트펌프의 압축기와, 상기 가열 공기 또는 습기가 제거된 공기의 유동을 발생시키는 송풍 팬과, 외부로부터 입력되는 입력 전원을 변환시키고, 변환된 전원을 상기 드럼을 회전시키는 제1 모터, 상기 송풍 팬을 구동시키는 제2 모터 및 상기 압축기를 구동시키는 제3 모터 중 적어도 하나에 출력하는 컨버터 및 상기 컨버터가, 상기 압축기가 구동되는 제1 시점보다 늦은 제2 시점부터 구동되도록, 상기 컨버터 및 상기 압축기 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 압축기의 구동이 개시된 시점으로부터 소정의 시간간격이 경과한 후에, 상기 컨버터를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 압축기에 인가되는 부하의 크기를 검출하고, 검출된 부하에 근거하여, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 변경되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제3 모터에 대응되는 속도 지령치를 생성하고, 생성된 상기 속도 지령치에 근거하여, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제3 모터에 대응되는 속도 지령치가 증가하면, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제3 모터에 인가되는 전압의 크기가 증가하면, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제3 모터에 흐르는 전류의 크기가 증가하면, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 드럼에 수용된 포의 무게를 감지하는 중량감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 중량감지부에 의해 감지된 포의 무게에 근거하여, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 센서부에 의해 감지된 포의 무게가 증가하면, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 압축기에 인가되는 부하의 크기가 미리 설정된 한계 부하 이상이면, 상기 컨버터를 상기 압축기와 동시에 구동시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제3 모터가 미리 설정된 속도에 도달하기 전에, 상기 컨버터의 구동을 활성화시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 모터, 제2 모터 및 제3 모터에서 소비되는 전력의 크기를 산출하고, 산출된 전력에 근거하여, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 드럼을 먼저 회전시키고, 상기 드럼이 회전하기 시작한 이후, 상기 송풍 팬을 구동시키며, 상기 송풍 팬이 구동하기 시작한 이후, 상기 압축기를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제3 모터에 각각 전력을 공급하는 제1 인버터, 제2 인버터 및 제3 인버터를 구비하는 인버터부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 인버터의 스위칭 동작을 각각 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 인버터에 적용되는 스위칭 신호에 근거하여, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제어부 내의 누설전류가 감소되도록, 상기 컨버터의 동작 개시 시점을, 상기 압축기의 동작 개시 시점 또는 상기 드럼의 회전 개시 시점보다 소정의 시간만큼 지연시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 의류처리장치는 컨버터의 구동 시점을 제어함으로써, 누설 전류의 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 의류처리장치는 복수의 인버터와 컨버터를 함께 구비하는 제어 회로를 안정적으로 구동할 수 있는 효과가 도출된다.

또한, 본 발명에 따르면, 고출력이 요구되는 조건에서 컨버터의 구동 시점을 능동적으로 조정함으로써, 구동 안정성과 건조 효율을 동시에 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건조기능을 구비하는 의류처리장치의 사시도.
도 2a는 도 1의 단면도.
도 2b는 의류처리장치의 드럼의 하부영역을 나타내는 개념도.
도 3a은 본 발명에 따른 의류처리장치의 구성요소를 나타내는 블록도.
도 3b는 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어 회로를 나타내는 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법을 나타내는 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법을 나타내는 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법을 나타내는 흐름도.
도 7은 드럼, 송풍 팬, 압축기 및 컨버터의 구동 순서를 나타내는 그래프.
도 8은 의류처리장치의 제어 회로에서 발생되는 누설 전류를 나타내는 그래프.
도 9는 압축기의 운전 주파수 변동을 나타내는 그래프.

이하, 본 발명에 관련된 의류 처리 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 의류 처리 장치(1000)의 개념도다.

캐비닛(1010)은 의류 처리 장치(1000)의 외관을 형성한다. 의류 처리 장치(1000)의 전면부, 후면부, 좌우 측면부, 상면부 및 하면부를 구성하는 다수의 금속 플레이트가 서로 결합되어 캐비닛(1010)을 형성한다. 캐비닛(1010)의 전면부에는 처리 대상물을 드럼(1030)의 내부로 투입할 수 있도록 전면 개구부(1011)가 형성된다.

도어(1020)는 상기 전면 개구부(1011)를 개폐하도록 형성된다. 도어(1020)는 힌지(1021)에 의해 캐비닛(1010)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 도어(1020)는 부분적으로 투명한 재질로 형성될 수 있다. 따라서 도어(1020)가 닫힌 상태라도 투명한 재질을 통해 드럼(1030)의 내부가 시각적으로 노출될 수 있다.

드럼(1030)은 캐비닛(1010)의 내부에 회전 가능하게 설치된다. 드럼(1030)은 처리 대상물을 수용 가능하도록 원통형으로 형성된다. 드럼(1030)은 전면 개구부(1011)를 통해 처리 대상물을 공급받도록 의류 처리 장치(1000)의 앞뒤 방향을 향해 뉘여지게 배치된다. 드럼(1030)의 외주면에는 원주를 따라 요철이 형성될 수 있다.

드럼(1030)에는 의류 처리 장치(1000)의 전방과 후방을 향해 개방된 개구부가 형성된다. 전방 개구부를 통해 처리 대상물이 드럼(1030)의 내부로 투입될 수 있다. 후방 개구부를 통해 고온 건조한 공기가 드럼(1030)의 내부로 공급될 수 있다.

드럼(1030)은 프론트 서포터(1040), 리어 서포터(1050) 및 롤러(1060)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 프론트 서포터(1040)는 드럼(1030)의 전방 아래에 배치되고, 리어 서포터(1050)는 드럼(1030)의 후방에 배치된다.

롤러(1060)는 프론트 서포터(1040)와 리어 서포터(1050)에 각각 설치될 수 있다. 롤러(1060)는 드럼(1030)의 바로 아래에 배치되며, 드럼(1030)의 외주면에 접촉된다. 롤러(1060)는 회전 가능하게 형성되며, 롤러(1060)의 외주면에는 고무 등의 탄성 부재가 결합된다. 롤러(1060)는 드럼(1030)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하게 된다.

드럼(1030)의 하측에는 히트 펌프 사이클 장치들(1100)이 설치될 수 있다. 여기서 드럼(1030)의 하측이란 드럼(1030)의 외주면과 캐비닛(1010)의 내주면 사이의 공간에서 하부를 의미한다. 히트 펌프 사이클 장치들(1100)이란 냉매를 순차적으로 증발-압축-응축-팽창 시키도록 사이클을 구성하는 장치들을 가리킨다. 히트 펌프 사이클 장치들(1100)의 작동하게 되면, 공기는 증발기(1110) 및 응축기(1130)와 순차적으로 열교환하면서 고온 건조해진다.

인렛 덕트(1210)와 아웃렛 덕트(1220)는 히트 펌프 사이클 장치들(1100)에 의해 형성된 고온 건조한 공기를 드럼(1030)으로 순환시키기 위한 유로를 형성한다. 인렛 덕트(1210)는 드럼(1030)의 후방에 배치되며, 히트 펌프 사이클 장치들(1100)에 의해 고온 건조해진 공기는 인렛 덕트(1210)를 통해 드럼(1030)으로 공급된다. 아웃렛 덕트(1220)는 드럼(1030)의 전방 하측에 배치되고, 처리 대상물을 건조시킨 공기는 아웃렛 덕트(1220)를 통해 다시 회수된다.

히트 펌프 사이클 장치들(1100)의 하측에는 베이스(1310)가 설치된다. 베이스(1310)란 히트 펌프 사이클 장치들(1100)을 포함해 의류 처리 장치(1000)의 다양한 구성 요소들을 하측에서 지지하는 성형체를 의미한다.

베이스 커버(1320)는 베이스(1310)와 드럼(1030)의 사이에 설치된다. 베이스 커버(1320)는 베이스(1310)에 장착되는 히트 펌프 사이클 장치들(1100)을 덮도록 형성된다. 베이스(1310)의 측벽과 베이스 커버(1320)가 결합되면, 공기 순환 유로가 형성된다. 히트 펌프 사이클 장치들(1100) 중 일부는 공기 순환 유로에 설치된다.

물통(1410)은 드럼(1030)의 좌상측 또는 우상측에 배치된다. 여기서 드럼(1030)의 좌상측 또는 우상측이란 드럼(1030)의 외주면과 캐비닛(1010)의 내주면 사이의 공간에서 좌상부 또는 우상부를 의미한다. 도 1에서는 물통(1410)이 드럼(1030)의 좌상측에 배치된 것으로 도시되어 있다. 물통(1410)에는 응축수가 집수된다.

처리 대상물을 건조시킨 공기가 아웃렛 덕트(1220)를 통해 회수되어 증발기(1110)와 열교환하게 되면, 응축수가 발생한다. 보다 구체적으로, 증발기(1110)에서 이루어지는 열교환에 의해 공기의 온도가 내려가게 되면, 공기가 함유할 수 있는 포화 수증기량은 적어진다. 아웃렛 덕트(1220)를 통해 회수된 공기에는 포화 수증기량을 초과하는 수분이 함유되어 있으므로, 응축수는 필연적으로 발생하게 된다.

의류 처리 장치(1000)의 내부에는 워터 펌프(1440, 도 3 참조)가 설치된다. 워터 펌프(1440)는 응축수를 물통(1410)까지 끌어올리게 된다. 물통(1410)에는 이 응축수가 집수된다.

물통 커버(1420)는 물통(1410)의 위치에 대응되도록 의류 처리 장치(1000)의 전면부에서 한쪽 코너에 배치될 수 있다. 물통 커버(1420)는 손으로 파지 가능하게 형성되며, 의류 처리 장치(1000)의 전면에 배치된다. 물통(1410)에 집수된 응축수를 비우기 위해서 물통 커버(1420)를 당기면, 물통(1410)이 물통 커버(1420)와 함께 물통 지지 프레임(1430)으로부터 인출된다.

물통 지지 프레임(1430)은 캐비닛(1010)의 내부에서 물통(1410)을 지지하도록 형성된다. 물통 지지 프레임(1430)은 물통(1410)의 삽입 또는 인출 방향을 따라 연장되어, 물통(1410)의 삽입 또는 인출을 가이드 한다.

입출력 패널(1500)은 물통 커버(1420)의 옆에 배치될 수 있다. 입출력 패널(1500)은 사용자로부터 의류 처리 코스의 선택을 인가받기 위한 입력부(1510)와, 의류 처리 장치(1000)의 작동 상태를 시각적으로 표시하는 출력부(1520)를 포함할 수 있다. 입력부(1510)는 조그 다이얼로 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 출력부(1520)는 의류 처리 장치(1000)의 작동 상태를 시각적으로 표시하도록 형성될 수 있으며, 의류 처리 장치(1000)는 시각적인 표시 외에 청각적 표시를 위한 별도 구성을 구비할 수 있다.

제어부(1600)는 입력부(1510)를 통해 인가되는 사용자의 입력에 근거하여 의류 처리 장치(1000)의 작동을 제어하도록 형성된다. 제어부(1600)는 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판에 실장된 소자들로 구성될 수 있다. 사용자가 입력부(1510)를 통해 의류 처리 코스를 선택, 의류 처리 장치(1000)의 작동 등 제어명령을 입력하면, 제어부(1600)는 기설정된 알고리즘에 따라 의류 처리 장치(1000)의 작동을 제어하게 된다.

제어부(1600)를 구성하는 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판에 실장되는 소자들은 드럼(1030)의 좌상측 또는 우상측에 배치될 수 있다. 도 1에서는 인쇄회로기판이 드럼(1030)의 상측에서 물통(1410)의 반대편인 드럼(1030)의 우상측에 배치되는 것으로 도시되어 있다. 물통(1410)에 응축수가 집수되는 점, 히트 펌프 사이클 장치들(1100)과 덕트(1210, 1220, 1230)에는 수분을 함유하고 있는 공기가 흐르는 점, 인쇄회로기판과 소자들과 같이 전기 제품들은 물에 취약한 점을 고려하면, 인쇄회로기판과 소자들은 물통(1410)이나 히트 펌프 사이클 장치들(1100)로부터 가급적 멀리 이격되는 것이 바람직하다.

이하에서는 드럼(1030)과 공기 순환 유로에 대하여 설명한다.

도 2a는 드럼(1030)과 공기 순환 유로의 측면도다. 도 2a에서 좌측이 드럼(1030)의 전방(F)에 해당하고, 우측이 드럼(1030)의 후방(R)에 해당한다.

드럼(1030)의 내부에 투입된 의류 등(처리 대상물)을 건조시키기 위해서는 드럼(1030)의 내부로 고온 건조한 공기를 공급하고, 의류를 건조시킨 공기를 다시 회수하여 공기로부터 수분을 제거하는 과정을 반복하여야 한다. 응축식 건조기에서 이러한 과정의 반복을 위해서는 공기가 드럼(1030)을 지속적으로 순환하여야 한다. 공기의 순환은 드럼(1030)과 공기 순환 유로를 통해 이루어진다.

공기 순환 유로는 인렛 덕트(1210), 아웃렛 덕트(1220) 및 상기 인렛 덕트(1210)와 아웃렛 덕트(1220)의 사이에 배치되는 연결 덕트(1230)에 의해 형성된다. 인렛 덕트(1210), 아웃렛 덕트(1220) 및 연결 덕트(1230) 각각은 다수의 부재의 결합에 의해 형성될 수 있다.

공기의 흐름을 기준으로 인렛 덕트(1210), 드럼(1030), 아웃렛 덕트(1220) 및 연결 덕트(1230)가 순차적으로 연결되며, 연결 덕트(1230)는 다시 인렛 덕트(1210)에 연결되어 폐유로(closed flow path)를 형성한다.

인렛 덕트(1210)는 연결 덕트(1230)로부터 리어 서포터(1050)의 후면으로 연장된다. 리어 서포터(1050)의 후면이란 의류 처리 장치(1000)의 후방을 향하는 면을 의미한다. 드럼(1030)과 연결 덕트(1230)는 상하 방향을 따라 서로 이격되게 배치되므로, 인렛 덕트(1210)는 드럼(1030)의 아래에 배치되는 연결 덕트(1230)로부터 드럼(1030)의 후방을 향해 상하 방향으로 연장되는 구조를 가질 수 있다.

인렛 덕트(1210)는 리어 서포터(1050)의 후면에 결합된다. 리어 서포터(1050)의 후면에는 홀이 형성된다. 따라서 고온 건조한 공기는 리어 서포터(1050)에 형성되는 홀을 통해 인렛 덕트(1210)로부터 드럼(1030)의 내부로 공급된다.

아웃렛 덕트(1220)는 프론트 서포터(1040)의 아래에 배치된다. 드럼(1030)의 전방에는 처리 대상물을 투입하기 위한 전방 개구부가 형성되어야 하므로, 아웃렛 덕트(1220)는 드럼(1030)의 전방 아래에 배치된다.

아웃렛 덕트(1220)는 프론트 서포터(1040)로부터 연결 덕트(1230)로 연장된다. 아웃렛 덕트(1220)도 인렛 덕트(1210)와 마찬가지로 상하 방향으로 연장될 수 있으나, 아웃렛 덕트(1220)의 상하 방향 연장 길이는 인렛 덕트(1210)에 비해 짧다. 드럼(1030)에서 처리 대상물을 건조시킨 공기는 아웃렛 덕트(1220)를 통해 연결 덕트(1230)로 회수된다.

연결 덕트(1230)의 내부에는 히트 펌프 사이클 장치들(1100) 중 증발기(1110)와 응축기(1130)가 설치된다. 그리고 고온 건조한 공기를 인렛 덕트(1210)로 공급하기 위한 순환팬(1710)도 연결 덕트(1230)의 내부에 설치된다. 공기의 흐름을 기준으로 응축기(1130)의 상류측에 증발기(1110)가 배치되고, 응축기(1130)의 하류측에 순환팬(1710)이 배치된다. 순환팬(1710)은 공기를 응축기(1130)로부터 흡입하여 인렛 덕트(1210)로 공급하는 방향으로 바람을 일으킨다.

다음으로는 드럼(1030) 아래의 구성 요소들에 대하여 설명한다.

도 2b는 베이스(1310)와 상기 베이스(1310)에 장착되는 부품들의 사시도다.

베이스(1310)는 히트 펌프 사이클 장치들(1100)을 포함해, 의류 처리 장치(1000)의 기계 요소들을 지지하도록 형성된다. 기계 요소들의 장착을 위해 베이스(1310)는 다수의 장착부(1313)를 형성한다. 장착부(1313)란 기계 요소들의 장착을 위해 마련된 영역을 가리킨다. 각 장착부(1313)들은 베이스(1310)의 단턱에 의해 서로 구획될 수 있다. 이하에서는 연결 덕트(1230)를 기준으로 반시계 방향으로 구성요소들을 설명한다.

의류 처리 장치(1000)의 좌우 방향을 기준으로 드럼(1030)이 중앙에 배치되는 것과 달리, 공기 순환 유로는 드럼(1030)의 좌측이나 우측으로 편심되게 배치된다. 도 2b에서는 공기 순환 유로가 드럼(1030)의 우하측에 배치되는 것으로 도시되어 있다. 공기 순환 유로의 편심 배치는 처리 대상물의 효율적 건조와 부품들의 효율적인 배치를 위한 것이다.

연결 덕트(1230)의 입구 부분(1311)은 아웃렛 덕트(1220)의 아래에 배치되며, 아웃렛 덕트(1220)와 연결된다. 연결 덕트(1230)의 입구 부분(1311)은 아웃렛 덕트(1220)와 함께 공기를 경사진 방향으로 가이드 하도록 형성된다. 예컨대 도 2b에서 연결 덕트(1230) 입구 부분(1311)은 아래로 갈수록 좁아진다. 특히 상기 입구 부분(1311)의 좌측면은 우하측으로 경사지게 형성된다. 만일 공기 순환 유로가 드럼(1030)의 좌하측에 배치된다면, 상기 입구 부분(1311)의 우측면이 좌하측으로 경사지게 형성될 것이다.

공기의 흐름을 기준으로 상기 입구 부분(1311)의 하류측에는 증발기(1110), 응축기(1130) 및 순환팬(1710)이 순차적으로 배치된다. 의류 처리 장치(1000)를 전방에서 바라봤을 때 증발기(1110) 뒤에 응축기(1130)가 배치되고, 응축기(1130) 뒤에 순환팬(1710)이 배치된다. 증발기(1110), 응축기(1130) 및 순환팬(1710)은 베이스(1310)에 마련된 각각의 장착부(1313)에 장착된다.

증발기(1110)와 응축기(1130)의 위에는 베이스 커버(1320)가 설치될 수 있다. 베이스 커버(1320)는 단일 부재 또는 다수의 부재로 구성될 수 있다. 베이스 커버(1320)가 다수의 부재로 형성되는 경우, 베이스 커버(1320)는 프론트 베이스 커버(1321)와 리어 베이스 커버(1322)를 포함할 수 있다.

베이스 커버(1320)는 증발기(1110), 응축기(1130)를 덮도록 형성된다. 증발기(1110)와 응축기(1130)의 좌우에 형성되는 베이스(1310)의 단턱이나 측벽에 베이스 커버(1320)가 결합되어 연결 덕트(1230)의 일부를 형성할 수 있다.

순환팬(1710)은 베이스(1310)와 베이스 커버(1320)에 의해 감싸진다. 순환팬(1710)의 상측에는 연결 덕트(1230)의 출구 부분(1312)이 형성된다. 연결 덕트(1230)의 출구 부분(1312)은 인렛 덕트(1210)와 연결된다. 히트 펌프 사이클 장치들(1100)에 의해 형성된 고온 건조한 공기는 인렛 덕트(1210)를 통해 드럼(1030)으로 공급된다.

응축기(1130)의 일측(또는 순환팬(1710)의 일측)에는 워터 펌프(1440)가 설치된다. 워터 펌프(1440)는 워터 펌프(1440)가 설치되는 장착부로 모인 응축수를 이송하도록 형성된다.

베이스(1310)는 히트 펌프 사이클 장치들(1100)의 작동 과정에서 발생되는 응축수를 상기 워터 펌프(1440)가 설치되는 장착부로 배수되게 하도록 형성된다. 예를 들어 워터 펌프(1440)가 설치되는 장착부로 응축수를 흐르게 하도록 장착부(1313)의 바닥면이 경사져 있거나, 워터 펌프(1440)가 설치되는 장착부의 단턱 높이가 부분적으로 낮을 수 있다.

베이스(1310)의 구조에 의해 워터 펌프(1440)가 설치되는 장착부(1313)로 모인 응축수는 워터 펌프(1440)에 의해 물통(1410)으로 이송될 수 있다. 또한 응축수는 워터 펌프(1440)에 의해 이송되어 증발기(1110)나 응축기(1130)의 세척에 이용될 수 있다.

워터 펌프(1440)의 일측에는 압축기(1120)와 상기 압축기(1120)를 냉각하는 압축기 냉각팬(1720)이 설치될 수 있다. 압축기(1120)는 히트 펌프 사이클 장치들(1100)을 구성하는 일 요소이지만, 공기와 직접적인 열교환을 하지는 않으므로, 공기 순환 유로에 설치될 필요가 없다. 오히려 압축기(1120)가 공기 순환 유로에 설치된다면 공기의 흐름을 방해할 수 있으므로, 압축기(1120)는 도 2b과 같이 공기 순환 유로의 외곽에 설치되는 것이 바람직하다.

압축기 냉각팬(1720)은 압축기(1120)를 향해 바람을 일으키거나 압축기(1120)로부터 공기를 흡입하는 방향으로 바람을 일으킨다. 압축기 냉각팬(1720)에 의해 압축기(1120)의 온도가 낮아지면, 압축 효율이 향상된다.

냉매의 흐름을 기준으로 압축기(1120)의 상류측에는 기액 분리기(1140)는 설치된다. 상기 기액 분리기(1140)는 압축기(1120)로 유입되는 이상 냉매의 기상과 액상으로 분리하여 기상만 압축기(1120)로 유입되도록 한다. 액상은 압축기(1120)의 고장을 유발하고, 효율 저하를 유발하기 때문이다.

냉매는 증발기(1110)에서 열을 흡수하면서 증발(액상->기상)하고, 저온 저압의 기체 상태가 되어 압축기(1120)로 흡입된다. 압축기(1120)의 상류측에 기액 분리기(1140)가 설치되는 경우, 냉매는 압축기(1120)로 유입되기 전 기액 분리기(1140)를 거칠 수 있다. 압축기(1120)에서는 기상의 냉매가 압축되면서 고온 고압 상태가 되어 응축기(1130)로 흐른다. 응축기(1130)에서는 냉매가 열을 방출하면서 액화된다. 액화된 고압의 냉매는 팽창기(미도시)에서 감압된다. 저온 저압의 액상 냉매는 증발기(1110)로 들어간다.

고온 건조한 공기는 인렛 덕트(1210)를 통해 드럼(1030)으로 공급되어 처리 대상물을 건조시킨다. 고온 건조한 공기는 처리 대상물의 수분을 증발시키고 고온 다습한 공기가 된다. 고온 다습한 공기는 아웃렛 덕트(1220)를 통해 회수되고, 증발기(1110)를 통해 냉매의 열을 전달받아 저온의 공기가 된다. 공기의 온도가 낮아짐에 따라 공기의 포화 수증기량이 감소하게 되고, 공기에 포함되어 있던 증기는 응축된다. 이어서 저온 건조한 공기는 증발기(1110)를 통해 냉매의 열을 전달받게 되고, 고온 건조한 공기가 되어 다시 드럼(1030)으로 공급된다.

다음, 도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 의류처리장치는 입력부(310), 출력부(320), 통신부(330), 감지부(340), 인버터(350), 모터(360), 컨버터(370), 제어부(380), 밸브부(391), 펌프부(392) 및 보조히터부(393) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(310)는 사용자로부터 의류처리장치의 동작과 관련된 제어 명령을 입력받을 수 있다. 입력부(310)는 복수의 버튼으로 구성될 수도 있고, 터치 스크린으로 구성될 수도 있다.

구체적으로, 입력부(310)는 의류처리장치의 운전모드를 선택받거나, 선택된 운전모드의 실행과 관련된 입력을 인가받는 컨트롤패널로 형성될 수 있다.

출력부(320)는 의류처리장치의 동작과 관련된 정보를 출력할 수 있다. 출력부(320)는 적어도 하나의 디스플레이를 포함할 수 있다.

출력부(320)에 의해 출력되는 정보는, 의류처리장치의 동작 상태와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 즉, 출력부(320)는 선택된 운전모드, 고장 발생 여부, 운전완료시간 및 드럼 내에 수용된 포량 중 적어도 하나와 관련된 정보를 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 출력부(320)는 입력부(310)와 일체로 형성되는 터치스크린일 수 있다.

통신부(330)는 외부 네트워크와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(330)는 외부 네트워크로부터 의류처리장치의 동작과 관련된 제어명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(330)는 외부 네트워크를 통하여, 외부 단말기에서 발송된 의류처리장치의 동작 제어명령을 수신할 수 있다. 이로써, 사용자는 원격으로 의류처리장치를 제어할 수 있게 된다.

아울러, 통신부(330)는 외부 네트워크를 통하여, 소정의 서버로 의류처리장치의 동작 결과와 관련된 정보를 전송할 수 있다.

또한, 통신부(330)는 사물 인터넷(Internet Of Things, IOT) 환경을 구축하기 위하여, 다른 전자장치와 통신을 수행할 수도 있다.

감지부(340)는 의류처리장치의 동작과 관련된 정보를 감지할 수 있다.

구체적으로, 감지부(340)는 전류센서, 전압센서, 진동센서, 소음센서, 초음파센서, 압력센서, 적외선센서, 시각센서(카메라센서) 및 온도센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 예에서, 감지부(340)의 전류센서는, 의류처리장치의 제어 회로의 일지점에 흐르는 전류를 감지할 수 있다.

또 다른 예에서, 감지부(340)의 온도센서는 드럼 내의 온도를 감지할 수 있다.

위와 같이, 감지부(340)는 다양한 종류의 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 의류처리장치가 구비하는 센서의 종류는 한정되지 않는다. 또한, 각 센서의 개수나 설치 위치도 목적에 따라 다양하게 설계할 수 있다.

인버터(350)는, 복수개의 인버터 스위치를 구비하고, 스위치의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 모터에 출력할 수 있다.

도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 의류처리장치는, 복수의 인버터(351, 352, 353)를 포함할 수 있으며, 각각의 인버터는 복수의 모터(361, 362, 363)에 전력을 공급할 수 있다.

도 3a에서는 의류처리장치가 3개의 인버터(351, 352, 353)를 구비하고, 각각의 인버터가 3개의 모터(361, 362, 363)에 전력을 공급하는 것으로 도시되었으나, 인버터 및 모터의 개수는 이에 한정되지 않는다.

구체적으로, 제1 인버터(351)는 드럼(301)을 회전시키는 제1 모터(361)에 전력을 공급할 수 있고, 제2 인버터(352)는 송풍 팬(302)을 회전시키는 제2 모터(362)에 전력을 공급할 수 있으며, 제3 인버터(353)는 히트펌프(303)의 압축기를 구동시키는 제3 모터(363)에 전력을 공급할 수 있다.

제1 모터(361)의 회전축과, 드럼(301)의 회전축은 벨트(미도시)에 의해 연결되며, 상기 제1 모터(361)는 벨트를 통해 드럼(301) 측으로 회전력을 전달할 수 있다.

모터(360)는 속도 지령치에 근거하여 속도 제어가 가능한 BLDC 모터일 수도 있고, 속도 제어를 수행하지 않는 정속 모터일 수도 있다. 일 예에서, 드럼을 회전시키는 제1 모터와, 압축기를 구동시키는 제3 모터는 BLDC 모터로 구성하고, 송풍 팬을 회전시키는 제2 모터는 정속 모터로 구성할 수 있다.

인버터(351, 352, 353)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위치(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위치(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위치가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위치(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.

즉, 제1 상암 스위치(Sa) 및 제1 하암 스위치(S'a)는 제1 상을 구현하고, 제2 상암 스위치(Sb) 및 제2 하암 스위치(S'b)는 제2 상을 구현하며, 제3 상암 스위치(Sc) 및 제3 하암 스위치(S'c)는 제3 상을 구현할 수 있다.

일 실시예에서, 인버터(350)는 제1 상 내지 제3 상 중 적어도 하나에 대응되는 션트저항을 구비할 수 있다.

구체적으로, 제1 스위치 쌍(Sa, S'a) 중 제1 하암 스위치(S'a)의 일단에는 제1 션트저항이 연결될 수 있으며, 마찬가지로, 제2 하암 스위치(S'b)의 일단에는 제2 션트저항이 연결되고, 제3 하암 스위치(S'c)의 일단에는 제3 션트저항이 연결될 수 있다. 제1 내지 제3 션트저항은 필수적인 구성요소는 아니며, 필요에 따라 3개의 션트저항 중 일부만 설치될 수도 있다.

또 다른 실시예에서, 인버터(350)는 제1 상 내지 제3 상에 공통적으로 연결되는 커먼 션트저항과 연결될 수도 있다.

한편, 인버터(351, 352, 353) 내의 스위치들은 제어부(380)에 의해 생성된 인버터 스위칭 제어신호에 기초하여 각 스위치들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 모터(360)에 출력되게 된다.

제어부(380)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터(351, 352, 353)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(380)는, 감지부(340)의 전류센서에 의해 검출되는 모터 상 전류를 이용하여, 인버터(350)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.

제어부(380)는, 인버터(351, 352, 353)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호를 인버터(351, 352, 353)에 출력한다. 여기에서, 인버터 스위칭 제어신호는 펄스폭 변조 방식(Pulse Width Modulation, PWM)의 스위칭 제어신호로 구성된다.

도 3a에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 의류처리장치는 복수의 인버터를 포함한다. 도 3a에는 드럼(301), 송풍 팬(302), 히트펌프(303)의 압축기의 구동을 위한 모터(360)와 인버터(350)가 3개 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 드럼(301)과 송풍 팬(302)이 하나의 모터에 의해 구동되고, 히트펌프(303)의 압축기가 또 다른 모터에 의해 구동되는 구조인 경우에는 2개의 모터와 2개의 인버터를 포함할 수도 있다.

이와 같이 인버터의 개수가 증가할 수록 소비전력이 증가할 수 있으므로, 본 발명에서는 컨버터(370)를 구비하는 의류처리장치를 제안한다.

컨버터(370)는 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 보다 상세하게, 컨버터(370)는 단상 교류 전원 또는 삼상 교류 전원을 직류 전원을 변환하여 출력할 수 있다. 상용 교류 전원의 종류에 따라, 컨버터(370)의 내부 구조도 달라진다.

한편, 컨버터(370)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.

예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.

한편, 컨버터(370)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다.

컨버터(370)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.

밸브부(391)는 의류처리장치에 설치된 유로의 일 지점에 배치되어, 해당 유로의 유동을 단속할 수 있다. 펌프부(392)는 상기 유로에 기체 또는 액체를 공급하기 위한 구동력을 제공할 수 있다.

또한, 보조히터부(393)는 히트펌프와 별도로 설치되어, 드럼 내에 열을 공급할 수 있다. 보조히터부(393)는 드럼의 내부로 유입되는 공기를 가열할 수 있다.

제어부(380) 의류처리장치에 포함된 구성요소를 제어할 수 있다.

먼저, 제어부(380)는 모터(360)의 회전을 제어하기 위하여, 상기 모터에 대응되는 전력 지령치, 전류 지령치, 전압 지령치 및 속도 지령치 중 적어도 하나를 생성할 수 있다.

구체적으로, 제어부(380)는 감지부(340)의 출력에 근거하여, 모터(360)의 파워 또는 부하를 연산할 수 있다. 구체적으로, 제어부(380)는 감지부(340)의 전류센서에 의해 감지된 상 전류 값을 이용하여, 모터의 회전속도를 연산할 수 있다.

또한, 제어부(380)는 모터에 대응되는 파워 지령치를 생성할 수 있고, 생성된 파워 지령치와 연산된 파워의 차이를 연산할 수 있다. 아울러, 제어부(380)는 파워 지령치와 연산된 파워의 차이에 근거하여, 모터의 속도 지령치를 생성할 수도 있다.

나아가, 제어부(380)는 모터의 속도 지령치와, 연산된 모터의 회전속도의 차이를 산출할 수 있다. 이 경우, 제어부(380)는 속도 지령치와 연산된 회전속도의 차이에 근거하여, 모터에 적용되는 전류 지령치를 생성할 수 있다.

일 예에서, 제어부(380)는 q축 전류 지령치 및 d축 전류 지령치 중 적어도 하나를 생성할 수 있다.

한편, 제어부(380)는 전류센서에서 감지된 상 전류에 근거하여, 정지좌표계의 상 전류나, 회전좌표계의 상 전류로 변환할 수 있다. 제어부(380)는 변환된 상 전류와, 전류 지령치를 이용하여, 모터에 적용되는 전압 지령치를 생성할 수 있다.

이와 같은 과정을 수행함으로써, 제어부(380)는 PWM 방식에 따른 인버터 스위칭 제어 신호를 생성하게 된다.

제어부(380)는 인버터 스위칭 제어 신호를 이용하여, 인버터에 포함된 스위치의 듀티비를 조절할 수 있다.

또한, 제어부(380)는 입력부(310)에 의해 입력된 제어명령에 근거하여, 드럼, 송풍 팬 및 히트펌프 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.

일 예에서, 제어부(380)는 입력부(310)에 인가된 사용자 입력에 근거하여, 드럼의 회전패턴을 제어할 수 있다.

또 다른 예에서, 제어부(380)는 입력부(310)에 인가된 사용자 입력에 근거하여, 송풍 팬의 회전 속도나 동작 시점을 제어할 수 있다.

또 다른 예에서, 제어부(380)는 입력부(310)에 인가된 사용자 입력에 근거하여, 드럼 내의 온도를 조절하기 위해 히트펌프의 출력을 제어할 수 있다.

이하의 도 3b에서는 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어회로가 설명된다.

본 발명에 따른 의류처리장치에 포함된 제어회로는, 컨버터(370), dc 단 전압 검출부(B), 평활 커패시터(Vdc), 복수의 션트저항, 복수의 인버터(351, 352, 353), 복수의 다이오드(D, BD), 리액터(L) 등을 더 포함할 수도 있다.

리액터(L)는, 상용 교류 전원(Vin)과 컨버터(370) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(370)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.

컨버터(370)는, 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원(Vin)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(Vin)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다.

평활 커패시터(Vdc)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, 평활 커패시터(Vdc)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다. 한편, 평활 커패시터(Vdc) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.

제어부(380)는 컨버터(370) 내에 설치된 션트 저항을 이용하여, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 또한, 제어부(380)는 인버터(350) 내에 설치된 션트 저항(Rin)을 이용하여, 모터의 상전류를 검출할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어 방법이 도시된다.

도 4에 도시된 것과 같이, 입력부에 사용자 입력이 인가되는 경우, 의류처리장치의 동작이 개시된다(S401).

먼저, 제어부(380)는 드럼을 회전시키기 위해 제1 모터를 구동시킬 수 있다(S402).

구체적으로, 제어부(380)는 드럼을 소정의 패턴으로 구동시키면서, 의류처리장치의 부하를 감지할 수 있다(S403).

이후, 제어부(380)는 송풍 팬을 회전시키기 위해 제2 모터를 구동시킬 수 있다(S404).

송풍 팬의 구동하기 시작하면, 제어부(380)는 압축기의 동작이 개시되도록 제3 모터를 제어할 수 있다(S405).

아울러, 제어부(380)는 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터 소정 시간간격이 경과한 후에 컨버터의 구동을 개시할 수 있다(S406).

이와 같이, 본 발명에 따른 제어부(380)는, 압축기가 구동되는 제1 시점보다 늦은 제2 시점부터 컨버터가 구동되도록, 컨버터 및 압축기 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(380)는 압축기의 구동이 개시된 시점으로부터 소정의 시간간격이 경과한 후에, 컨버터를 구동시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 제어부(380)는 의류처리장치의 건조 동작이 시작되면, 먼저 드럼을 회전시키기 위해 제1 모터를 구동시킨다. 드럼을 최우선으로 구동시키는 것은 사용자에게 의류처리장치의 구동이 개시된 것을 가시적으로 확인시켜주는 효과가 있다.

이후, 제어부(380)는 송풍 팬과 압축기를 순차적으로 구동시키며, 압축기가 구동된 이후로부터 소정의 시간간격이 경과한 후에 컨버터의 구동을 개시할 수 있다.

제어부(380)는 의류처리장치 내의 누설전류가 감소되도록, 컨버터의 동작 개시 시점을, 압축기의 동작 개시 시점 또는 드럼의 회전 개시 시점보다 소정의 시간만큼 지연시킬 수 있다.

즉, 제어부(380)는 의류처리장치 내의 누설전류가 감소되도록, 컨버터의 턴온 시점을 제1 모터 또는 제3 모터의 구동 개시 시점보다 소정의 시간만큼 지연시킬 수 있다.

참고로, 도 4에서 설명된 제어 방법을 나타내는 그래프가 도 7에 도시된다.

도 7을 참조하면, 제1 시점(T1)부터 드럼의 회전이 시작되고, 제2 시점(T2)부터 송풍 팬의 구동이 시작되며, 제3 시점(T3)부터 압축기의 구동이 시작된다. 또한, 압축기가 구동되기 시작한 제3 시점(T3)으로부터 소정의 시간간격(Ti)이 경과한 제4 시점(T4)으로부터 컨버터의 구동이 시작된다.

도 5에서는 본 발명에 따른 의류처리장치를 제어하는 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.

도 5를 참조하면, 제어부(380)는 감지부(340)에서 감지된 정보를 이용하여 압축기에 인가되는 부하의 크기를 검출하고, 검출된 부하에 근거하여 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 변경되도록, 컨버터의 구동을 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(380)는 소정의 주기마다 압축기에 인가되는 부하가 증가하는지 여부를 판단할 수 있다(S501).

일 예에서, 제어부(380)는, 감지부(340)가 감지한 압축기를 구동시키는 제3 모터에 흐르는 전류나, 상기 제3 모터에 인가되는 전압을 이용하여, 압축기에 인가되는 부하를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(380)는 드럼에 수용된 포의 중량을 감지하는 중량감지부의 감지결과에 근거하여, 압축기에 인가되는 부하를 산출할 수 있다.

다른 예에서, 제어부(380)는 제3 모터에 대응하여 생성된 속도 지령치에 근거하여, 컨버터의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(380)는 제3 모터를 제어하기 위해 생성한 속도 지령치를 이용하여, 컨버터의 구동 시점과 압축기의 구동 시점 사이의 간격을 설정할 수 있다.

구체적으로, 제어부(380)는 제3 모터에 대응되는 속도 지령치가 증가하면, 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 컨버터의 구동을 제어할 수 있다.

반대로, 제어부(380)는 제3 모터에 대응되는 속도 지령치가 감소하면, 상기 시간간격이 증가하도록, 컨버터의 구동을 제어할 수 있다.

다른 예에서, 제어부(380)는 제3 모터에 인가되는 전압의 크기가 증가하면, 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 컨버터의 구동을 제어할 수 있다.

다른 예에서, 제어부(380)는 제3 모터에 흐르는 전류의 크기가 증가하면, 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 컨버터의 구동을 제어할 수 있다.

다른 예에서, 제어부(380)는 드럼에 수용된 포의 무게에 근거하여, 컨버터의 구동을 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(380)는 감지된 포의 무게가 증가하면, 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 컨버터의 구동을 제어할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제어부(380)는 압축기에 인가되는 부하가 증가하면, 컨버터의 동작이 개시되는 시점을 앞당길 수 있다(S502).

반대로, 제어부(380)는 압축기에 인가되는 부하가 증가하지 않거나, 감소하면 컨버터의 동작이 개시되는 시점을 지연시킬 수 있다(S503).

즉, 제어부(380)는 산출되는 부하의 크기에 따라, 압축기의 동작 개시 시점과, 컨버터의 동작 개시 시점 사이의 간격을 가변적으로 설정할 수 있다.

도 6에서는 본 발명에 따른 의류처리장치를 제어하는 방법과 관련된 다른 실시예가 설명된다.

도 6을 참조하면, 제어부(380)는 압축기에 인가되는 부하의 크기가 미리 설정된 한계 부하 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S601).

제어부(380)는 압축기에 인가되는 부하의 크기가 미리 설정된 한계 부하 이상이면, 압축기와 컨버터를 동시에 구동시킬 수 있다(S602).

반대로, 제어부(380)는 압축기에 인가되는 부하의 크기가 미리 설정된 한계 부하보다 작으면, 컨버터의 동작 개시 시점과 압축기의 동작 개시 시점 사이의 차이를 유지시킬 수 있다(S603).

도 4 내지 도 6에 도시되지는 않았으나, 제어부(380)는 제1 모터, 제2 모터 및 제3 모터에서 소비되는 전력의 크기를 산출하고, 산출된 전력에 근거하여 컨버터의 구동을 제어할 수 있다.

상술한 실시예에서는 압축기의 구동 개시 시점에 근거하여, 컨버터의 구동 개시 시점을 설정하는 제어부(380)가 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

따라서, 제어부(380)는 드럼을 회전시키는 제1 모터에 인가되는 전력이나, 송풍 팬을 회전시키는 제2 모터에 인가되는 전력을 이용하여, 컨버터의 구동 개시 시점을 설정할 수 있다.

도 8에서는 컨버터의 구동 방법에 따라, 발생되는 누설 전류의 양이 나타난다.

도 8에 도시된 그래프에서 제1 누설전류(801)는 압축기와 컨버터를 동시에 구동시키는 경우에 해당한다. 제2 누설전류(802)는 컨버터의 스위칭 듀티를 최대로 증가시키는 경우에 해당한다. 제3 누설전류(803)는 본 발명의 도 4에 도시된 제어 방법으로 컨버터를 제어하는 경우에 해당한다. 제4 누설전류(804)는 컨버터를 턴 오프 상태로 유지시키는 경우에 해당한다.

도 8에 도시된 것과 같이, 제1 누설전류(801) 및 제2 누설전류(802)는 오버슈트 현상(800a)이 발생한다. 반면, 제3 누설전류(803)의 경우, 오버슈트가 발생하지 않는다(800b).

도 9는 압축기의 운전 주파수에 따라, 직류단 전압에 인가되는 전압(Vdc)의 변화를 나타내는 그래프이다.

도 9의 그래프에는 압축기의 지령속도(901), 직류단 전압(902) 및 압축기의 실제속도(903)가 도시된다.

도 9에 도시된 것과 같이, 압축기의 지령속도(901)나, 실제속도(903)가 증가함에 따라, 직류단 전압(902)의 크기는 감소될 수 있다. 구체적으로는, 압축기의 지령속도(901)나, 실제속도(903)가 증가함에 따라, 직류단 전압(902)의 하강 폭이 증가할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 제어부(380)는 전압마진이 부족한 상태를 방지하기 위해, 압축기의 회전속도에 근거하여, 컨버터의 구동을 제어할 수 있다.

일 실시에에서, 제어부(380)는 제3 모터가 미리 설정된 속도에 도달하기 전에, 컨버터의 구동을 활성화시킬 수 있다. 압축기의 회전속도에 따라 의류처리장치의 부하가 증가하므로, 직류 전압 이용률이 갑소하게 된다. 따라서, 제어부(380)는 직류 전압 이용률이 한계 이용률 이하로 떨어지는 것을 방지하기 위해, 압축기의 회전 속도가 최대로 증가하기 전에, 컨버터가 구동을 시작하도록, 상기 컨버터를 제어할 수 있다.

이처럼, 제어부(380)는 압축기의 회전 속도가 최대로 증가되기 전에 컨버터를 턴 온시키기 위해, 제3 모터의 회전속도를 모니터링할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

외관을 형성하는 본체;
건조대상물이 수용되고, 상기 본체 내부에 회전 가능하게 설치된 드럼;
상기 건조대상물로부터 흡수된 가열 공기로부터 습기가 제거되면, 습기가 제거된 공기가 콘덴서를 통과하여 상기 드럼으로 열순환되도록 냉매를 압축하는 히트펌프의 압축기;
상기 가열 공기 또는 습기가 제거된 공기의 유동을 발생시키는 송풍 팬;
외부로부터 입력되는 입력 전원을 변환시키고, 변환된 전원을 상기 드럼을 회전시키는 제1 모터, 상기 송풍 팬을 구동시키는 제2 모터 및 상기 압축기를 구동시키는 제3 모터 중 적어도 하나에 출력하는 컨버터; 및
상기 컨버터가, 상기 압축기가 구동되는 제1 시점보다 늦은 제2 시점부터 구동되도록, 상기 컨버터 및 상기 압축기 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 압축기의 구동이 개시된 시점으로부터 소정의 시간간격이 경과한 후에, 상기 컨버터를 구동시키되,
상기 압축기에 인가되는 부하의 크기를 검출하고, 검출된 부하에 근거하여, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 변경되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제3 모터에 대응되는 속도 지령치를 생성하고,
생성된 상기 속도 지령치에 근거하여, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제3 모터에 대응되는 속도 지령치가 증가하면, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제3 모터에 인가되는 전압의 크기가 증가하면, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제3 모터에 흐르는 전류의 크기가 증가하면, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 드럼에 수용된 포의 무게를 감지하는 센서부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 센서부에 의해 감지된 포의 무게에 근거하여, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서부에 의해 감지된 포의 무게가 증가하면, 상기 압축기의 동작이 개시된 시점으로부터, 상기 컨버터의 동작이 개시된 시점까지의 시간간격이 감소되도록, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 압축기에 인가되는 부하의 크기가 미리 설정된 한계 부하 이상이면, 상기 컨버터를 상기 압축기와 동시에 구동시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제3 모터가 미리 설정된 속도에 도달하기 전에, 상기 컨버터의 구동을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 모터, 제2 모터 및 제3 모터에서 소비되는 전력의 크기를 산출하고,
산출된 전력에 근거하여, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 드럼을 먼저 회전시키고,
상기 드럼이 회전하기 시작한 이후, 상기 송풍 팬을 구동시키며,
상기 송풍 팬이 구동하기 시작한 이후, 상기 압축기를 구동시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 모터에 각각 전력을 공급하는 제1 인버터, 제2 인버터 및 제3 인버터를 구비하는 인버터부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 내지 제3 인버터의 스위칭 동작을 각각 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 내지 제3 인버터에 적용되는 스위칭 신호에 근거하여, 상기 컨버터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제어부 내의 누설전류가 감소되도록, 상기 컨버터의 동작 개시 시점을, 상기 압축기의 동작 개시 시점 또는 상기 드럼의 회전 개시 시점보다 소정의 시간만큼 지연시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.