KR20100132080A - 의류 건조기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 의류 건조기에 관한 것으로서, 세탁조, 공기 순환 장치 및 히트 펌프를 구비하고, 상기 공기 순환 장치 및 상기 히트 펌프의 운전에 의해 상기 세탁물의 건조를 실시하는 의류 건조기에 있어서, 상기 압축기는 주파수를 제어하여 회전 속도가 가변되고, 상기 압축기의 구동 주파수를 변경함으로써 상기 세탁물을 비교적 단시간에 건조하는 속건 코스 또는 상기 세탁물을 상기 속건 코스 보다 장시간 건조하는 절약 코스 중 어느 하나를 선택하여 실행 가능하며, 상기 압축기는 상기 절약 코스일 때, 성적계수가 높은 주파수대에서 구동되는 것을 특징으로 한다.

Description

의류 건조기{CLOTHES DRYER}
본 발명은 세탁물의 건조를 히트 펌프로 실시하는 의류 건조기에 관한 것이다.
종래, 세탁물의 건조용으로 히트 펌프를 구비한 의류 건조기는 건조 성능이 좋고, 에너지 절약에 효과가 있는 것으로서 주목받고 있다. 이 히트 펌프를 구비한 세탁건조기는 세탁물이 수용되는 세탁조 내의 공기를 통풍로를 경유하여 히트 펌프 사이에서 순환시킨다. 세탁조 내의 공기는 압축기 및 스로틀기(throttle)와 접속되어 통풍로에 설치되어 있는 증발기 및 응축기로 인도된다. 통풍로를 흐르는 공기는 증발기에서 냉각 및 제습되고, 응축기에서 가열된다. 이와 같이 통풍로에 있어서 증발기에서 제습된 후에 응축기에서 가열된 공기는 다시 세탁조 내로 보내진다. 이에 의해 세탁조 내와 통풍로 사이에서 공기를 순환시킴으로써 공기는 세탁조에서 세탁물로부터 수분을 빼앗아 통풍로에서 제습된다. 그 결과, 세탁조 내의 세탁물은 순환되는 공기에 의해 건조된다.
따라서 세탁물의 건조에 의해 증발된 수분은 증발기에서 응축된다. 수분의 응축에 의해 얻어진 잠열은 압축기에서 냉매의 가열에 이용된다. 그리고 통풍로를 흐르는 공기는 가열된 냉매의 열에 의해 응축기에서 가열된다. 이와 같이 히트 펌프를 이용함으로써 외부로 약간의 방열 손실이 있는 것 이외에 대부분의 에너지를 재이용할 수 있다. 그 결과, 히트 펌프를 이용하는 세탁건조기는 전열 히터로 생성한 온풍으로 세탁물의 건조를 실시하는 종래의 세탁건조기에 비교하여 에너지 효율이 향상되고, 건조를 위한 소요 시간의 단축 및 소비전력의 저감을 도모할 수 있다.
한편, 지구환경을 배려한 경우, 소요 시간의 단축과 소비전력의 저감이 더 요구되고 있다. 그러나 소요 시간의 단축과 소비전력의 저감과는 상반되는 관계에 있고, 이 이상의 양립은 매우 어렵다.
또한, 예를 들면 일본 공개특허공보 제2006-75217호에는 구동 주파수를 제어하여 히트 펌프의 압축기의 회전 속도를 변경하고, 세탁물의 건조를 복수의 코스로 실행 가능하게 하는 세탁건조기를 개시하고 있다.
일본 공개특허공보 제2006-75215호에 개시되어 있는 압축기의 구동 주파수를 변경함으로써 세탁물의 건조를 복수의 코스로 실시하는 세탁 건조기의 경우, 통상 건조 모드와 델리케이트 건조 모드를 포함하고 있다. 델리케이트 건조 모드는 열에 약한 질의 세탁물의 건조에 적합한 코스이다. 이 때문에 상기 공보에 개시되어 있는 세탁건조기는 소요 시간의 단축과 소비전력의 저감과의 양립을 목적으로 하는 것이 아니다.
본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 선택하는 코스마다 건조에 필요한 소요 시간의 단축과 소비전력의 저감을 양립하는 의류 건조기를 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 의류 건조기는 세탁조와,
상기 세탁조 외에 설치되어 있는 통풍로를 구비하고, 상기 세탁조 내의 공기를 상기 통풍로를 통해 상기 세탁조 내로 되돌려 순환시키는 공기 순환 장치와,
압축기 및 스로틀기 및 상기 통풍로에 설치되어 있는 증발기 및 응축기를 구비하고, 상기 증발기 및 상기 응축기와 상기 압축기 및 상기 스로틀기를 접속함으로써 냉매를 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 스로틀기 및 상기 증발기를 통해 순환시키는 냉동 사이클을 구성하는 히트 펌프를 구비하고,
세탁물의 세탁 및 탈수뿐만 아니라 상기 공기 순환 장치 및 상기 히트 펌프의 운전에 의해 상기 세탁물의 건조를 실시하는 세탁건조기에 있어서,
상기 압축기는 주파수를 제어하여 회전 속도가 가변되고,
상기 압축기의 구동 주파수를 변경함으로써 상기 세탁물을 비교적 단시간에 건조하는 속건(速乾) 코스, 또는 상기 세탁물을 상기 속건 코스 보다 장시간 건조하는 절약 코스 중 어느 하나를 선택하여 실행 가능하며,
상기 압축기는 상기 절약 코스일 때, 성적계수가 높은 주파수대에서 구동되는 것을 특징으로 한다(청구항 1의 발명).
본 발명의 의류 건조기는 제 2 로 상기 응축기의 온도를 검지하는 응축기 온도 검지 수단을 구비하고,
상기 세탁물을 비교적 단시간에 건조하는 속건 코스, 또는 상기 세탁물을 상기 속건 코스 보다 장시간 건조하는 절약 코스 중 어느 하나를 선택하여 실행 가능하며,
상기 속건 코스 또는 상기 절약 코스는 상기 응축기 온도 검지 수단으로 검지한 상기 응축기의 온도에 기초하여 상기 압축기의 구동 주파수를 변경함으로써 제어되고, 상기 속건 코스 또는 상기 절약 코스에서 각각 상기 응축기에 허용되는 설정 온도가 다른 것을 특징으로 한다(청구항 2의 발명).
본 발명의 의류 건조기는 제 3으로 상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도를 검지하는 압축기 토출 온도 검지 수단을 구비하고,
상기 세탁물을 비교적 단시간에 건조하는 속건 코스 또는 상기 세탁물을 상기 속건 코스보다 장시간 건조하는 절약 코스 중 어느 하나를 선택하여 실행 가능하며,
상기 속건 코스 또는 상기 절약 코스는 상기 압축기 토출 온도 검지 수단으로 검지한 상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도에 기초하여 상기 압축기의 구동 주파수를 변경함으로써 제어되고, 상기 속건 코스 또는 상기 절약 코스에서 각각 상기 압축기로부터 토출되는 냉매에 허용되는 설정 온도가 다른 것을 특징으로 한다(청구항 3의 발명).
청구항 1의 의류 건조기에서 속건 코스는 히트 펌프의 압축기의 구동 주파수를 높게 하여 실행한다. 이에 의해 압축기 회전 속도가 높아지고, 히트 펌프의 냉매의 순환은 활발해진다. 이 때문에 세탁물은 단시간에 건조된다. 한편, 절약 코스는 히트 펌프의 압축기의 구동 주파수를 낮게 하여 실행한다. 이에 의해 압축기의 회전 속도가 낮아지고, 히트 펌프의 냉매의 순환은 억제된다. 이 때문에 세탁물은 적은 소비전력으로 건조된다. 따라서 선택하는 코스마다 건조에 필요한 소요 시간의 단축과 소비전력의 저감을 양립할 수 있다. 또한, 절약 코스에서는 압축기를 성적계수가 높은 주파수대에서 구동함으로써 효율적인 운전이 가능해지고, 소비전력을 더 절약할 수 있다.
청구항 2의 의류 건조기에서 속건 코스는 응축기 온도 검지 수단으로 검지되는 응축기의 온도를 높게 설정하여 실행한다. 이에 의해 속건 코스는 압축기의 구동 주파수가 높은 상태로 실행된다. 이 때문에 압축기의 회전 속도가 높아지고, 히트 펌프의 냉매의 순환이 활발해진다. 그 결과, 세탁물은 단시간에 건조된다. 한편, 절약 코스는 응축기 온도 검지 수단으로 검지되는 응축기의 온도를 낮게 설정하여 실행한다. 이에 의해 절약 코스는 압축기의 구동 주파수가 낮은 상태로 실행된다. 이 때문에 압축기의 회전 속도가 낮아지고, 히트 펌프의 냉매의 순환은 억제된다. 그 결과, 세탁물은 적은 소비전력 소비로 건조된다. 따라서 선택하는 코스마다 건조에 필요한 소요 시간의 단축과 소비전력의 저감을 양립할 수 있다.
청구항 3의 의류 건조기에서 속건 코스는 압축기 토출 온도 검지 수단으로 검지되는 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도를 높게 설정하여 실행한다. 이에 의해 속건 코스는 압축기의 구동 주파수가 높은 상태로 실행된다. 이 때문에 압축기의 회전 속도가 높아지고, 히트 펌프의 냉매의 순환이 활발해진다. 그 결과 세탁물은 단식간에 건조된다. 한편, 절약 코스는 압축기 토출 온도 검지 수단으로 검지되는 냉매의 온도를 낮게 설정하여 실행한다. 이에 의해 절약 코스는 압축기의 구동 주파수가 낮은 상태로 실행된다. 이 때문에 압축기의 회전 속도가 낮아지고, 히트 펌프의 냉매의 순환은 억제된다. 그 결과, 세탁물은 적은 전력 소비로 건조된다. 따라서 선택하는 코스마다 건조에 필요한 소요 시간의 단축과 소비전력의 저감을 양립할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 건조 운전 시의 코스 별 압축기 구동 주파수 및 응축기 온도의 경시(經時) 변화를 도시한 도면,
도 2는 압축기의 구동 주파수와 성적계수의 관계를 도시한 도면,
도 3은 의류 건조기 전체의 종단측면도,
도 4는 히트 펌프의 사이클 구성도,
도 5는 전기적 구성의 블럭도,
도 6은 건조 운전 시의 제어 내용을 나타낸 플로우차트,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 도 6 상당 도면,
도 8은 본 발명의 제 3 실시예를 나타내는 도 6 상당 도면,
도 9는 본 발명의 제 4 실시예를 나타내는 도 6 부분 상당 도면,
도 10은 건조 운전의 압축기의 구동 주파수와 증발기 온도의 일반적인 변화를 도시한 도면 및
도 11은 절약 코스의 압축기의 구동 주파수의 변화와 증발기 온도의 변화를 도시한 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태)
(제 1 실시예)
이하, 본 발명의 제 1 실시예에 대해 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 3은 의류 건조기를 적용한 횡축형 드럼식 세탁건조기를 도시한다. 세탁건조기는 외부 상자(1)의 내부에 수조(2)를 수용하고 있다. 또한, 수조(2)는 내부에 드럼형 회전조(3)를 수용하고 있다. 본 실시예에서는 이 수조(2) 및 회전조(3)는 세탁조를 구성하고 있다. 회전조(3)는 자세하게는 도시하지 않지만 둘레측벽의 전역에 구멍을 구비한 다공(多孔) 형상이다.
수조(2) 및 회전조(3)는 모두 축 방향이 전후로 신장되는 횡축 원통형상을 이루고 있다. 수조(2) 및 회전조(3)는 도시하지 않은 서스펜션에 의해 앞이 올라간 경사 형상으로 탄성 지지되어 있다. 또한, 이들 수조(2) 및 회전조(3)는 모두 전면이 개구되어 있다. 외부 상자(1)는 전면부의 상부에 도시하지 않은 세탁물 출입구를 형성하고 있다. 이 세탁물 출입구는 문(4)에 의해 개폐된다. 세탁물 출입구와 수조(2)의 전면의 개구부는 도시하지 않은 벨로우즈에 의해 접속되어 있다.
모터(5)는 수조(2)의 배면에 장착되어 있다. 모터(5)는 예를 들면 아우터로터형 브러시리스 모터이고, 회전조(3)를 회전 구동한다. 따라서 모터(5)는 회전조(3)를 회전 구동하는 구동 장치로서 기능한다.
수조(2)는 최하부인 저부의 최후부에 전동의 배수 밸브(6)를 구비하고 있다. 이 배수 밸브(6)는 배수 호스(7)가 접속된다. 이들에 의해 수조(2) 내의 물은 배수 밸브(6) 및 배수 호스(7)를 경유하여 기외로 배출된다.
통풍 덕트(8)는 수조(2)의 하방에 배치되어 있다. 이 통풍 덕트(8)는 전단부의 상부에 흡풍구(9)를 구비하고 있다. 이 흡풍구(9)는 환풍 덕트(10)를 경유하여 도시하지 않은 온풍 출구에 접속되어 있다. 온풍 출구는 수조(2)의 전면부에서 개구부의 둘레의 상부에 설치되어 있다. 환풍 덕트(10)는 수조(2)의 전면의 개구부를 우회하여 배치되어 있다. 환풍 덕트(10)는 도중부에 예를 들면 실찌꺼기 등의 이물질을 포획하는 필터(11)를 구비하고 있다.
순환용 송풍기(12)는 통풍 덕트(8)의 후단부에 접속되어 있다. 순환용 송풍기(12)의 출구부는 급풍 덕트(13)를 경유하여 도시하지 않은 온풍 입구에 접속되어 있다. 온풍 입구는 수조(2)의 후단 판부에서 상부에 설치되어 있다. 급풍 덕트(13)는 모터(5)를 우회하여 배치되어 있다.
이들의 결과, 환풍 덕트(10), 통풍 덕트(8), 순환용 송풍기(12) 및 급풍 덕트(13)는 수조(2)의 온풍 출구와 온풍 입구를 접속하는 통풍로(14)를 형성하고 있다. 이 통풍로(14)는 수조(2)의 외부에 위치하고 있다.
순환용 송풍기(12)는 회전조(3) 내의 공기를 순환시킨다. 순환용 송풍기(12)가 작동하면 공기는 수조(2) 내로부터 통풍로(14)를 통해 수조(2) 외로 유출된 후, 다시 수조(2) 및 회전조(3) 내로 복귀된다. 이와 같이 통풍로(14) 및 순환용 송풍기(12)는 회전조(3) 내의 공기를 순환시키는 공기 순환 장치(15)를 구성하고 있다.
통풍로(14) 중 통풍 덕트(8)는 내부의 전방측에 증발기(16)를 수용하고, 후방측에 응축기(17)를 수용하고 있다. 이들 증발기(16) 및 응축기(17)는 도 4에 간략하게 도시한 바와 같이 각각 사행(蛇行)형상의 냉매 유통 파이프(16a, 17a) 및 전열 핀(16b, 17b)에 의해 구성되어 있다. 구체적으로는 증발기(16) 및 응축기(17)는 사행하는 튜브 형상의 냉매 유통 파이프(16a, 17a)에 미소한 피치로 다수의 전열 핀(16b, 17b)이 설치되어 있다. 이에 의해 증발기(16) 및 응축기(17)는 열교환성이 우수하다. 통풍 덕트(8)를 흐르는 공기는 냉매 유통 파이프(16a, 17a) 및 전열 핀(16b, 17b)에 접촉하면서 통과함으로써 열교환된다.
증발기(16) 및 응축기(17)는 도 4에 도시한 압축기(18) 및 스로틀기(19)와 함께 히트 펌프(20)를 구성한다. 히트 펌프(20)는 접속 파이프(21)에 의해 압축기(18), 응축기(17), 스로틀기(19), 증발기(16) 및 압축기(18) 순으로 접속되어 있다. 이에 의해 히트 펌프(20)는 압축기(18)가 작동함으로써 도시하지 않은 냉매를 화살표로 나타내는 바와 같이 순환시키는 냉동 사이클을 구성한다. 스로틀기(19)는 예를 들면 전자식 스로틀 밸브 또는 캐필러리 튜브 등이 이용된다.
압축기(18)는 예를 들면 로터리형이다. 압축기(18) 및 스로틀기(19)는 도 3에는 도시하지 않지만, 통풍 덕트(8)의 외부에 설치되어 있다. 압축기(18)는 냉매를 토출하는 토출 부분에 압축기 토출 온도 검지 수단으로서의 압축기 토출 온도 센서(22)가 설치되어 있다. 압축기 토출 온도 센서(22)는 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도를 검지한다. 응축기(17)는 그 중간 정도 부분에 응축기 온도 검지 수단으로서의 응축기 온도 센서(23)가 설치되어 있다. 응축기 온도 센서(23)는 응축기(17)의 온도를 검지한다. 증발기(16)는 그 중간 정도 부분에 증발기 온도 검지 수단으로서의 증발기 온도 센서(24)가 설치되어 있다. 증발기 온도 센서(24)는 증발기(16)의 온도를 검지한다. 세탁조 출구 온도 검지 수단으로서의 수조 출구 온도 센서(25)는 수조(2)에서 순환되는 공기가 배출되기 시작하는 출구 부분에 설치되어 있다.
토풍로(26)는 통풍 덕트(8)의 전단부로부터 전방의 기외로 설치되어 있다. 토풍로(26)와 흡풍구(9)가 접속되는 부분에는 댐퍼(27)가 설치되어 있다. 댐퍼(27)는 통풍 덕트(8)를 흐르는 공기의 방향을 흡풍구(9) 또는 토풍로(26)측으로 전환한다. 토풍로(26)는 내부에 토출용 송풍기(28)를 수용하고 있다. 이 토출용 송풍기(28)의 전방, 즉 토풍로(26)의 출구부는 전동 셔터(29)를 구비하고 있다. 외기 도입구(30)는 통풍 덕트(8)에 있어서 증발기(16)와 응축기(17) 사이의 상부에 설치되어 있다.
도 5는 제어 장치(31)를 도시하고 있다. 이 제어 장치(31)는 예를 들면 마이크로컴퓨터로 이루어진다. 제어 장치(31)는 외부 상자(1) 내의 예를 들면 상부에 설치되고, 세탁건조기의 작동 전반을 제어하는 제어 수단으로서 기능한다.
이 제어 장치(31)는 도시하지 않은 조작 패널에 설치되어 있는 각종 조작 스위치로 이루어진 조작 입력부(32)로부터 각종 조작 신호가 입력된다. 또한, 제어 장치(31)는 수조(2) 내의 수위를 검지하는 수위 센서(33)로부터 수위 검지 신호가 입력된다. 또한, 제어 장치(31)는 수조 출구 온도 센서(25), 압축기 토출 온도 센서(22), 응축기 온도 센서(23) 및 증발기 온도 센서(24)로부터 각각 온도 검지 신호가 입력된다.
제어 장치(31)는 상술한 각종 센서로부터 입력된 각종 신호 및 미리 기억한 제어 프로그램에 기초하여 급수 밸브(34), 모터(5), 순환용 송풍기(12), 댐퍼(27)의 전환용 모터(35), 압축기(18), 스로틀기(19), 배수 밸브(6) 및 토출용 송풍기(28)를 구동 회로(36)를 통해 제어한다. 급수 밸브(34)는 수조(2) 내로의 급수를 단속한다.
구동 회로(36)는 주파수 출력 가변 장치인 인버터 장치(37, 38)를 구비하고 있다. 인버터 장치(37)는 모터(5)의 주파수를 제어하고, 인버터 장치(38)는 압축기(18)(특히 이것의 구동 모터)의 주파수를 제어한다. 이에 의해 인버터 장치(37, 38)는 모터(5) 또는 압축기(18)의 회전 속도를 변경한다. 이와 같이 모터(5) 및 압축기(18)의 구동 모터는 주파수를 제어함으로써 회전 속도가 가변된다.
계속해서 상기 구성의 세탁건조기의 작용을 설명한다.
상기 구성의 세탁건조기는 표준적인 운전 코스가 개시되면 최초로 세탁 및 헹굼을 포함하는 세탁 운전이 개시된다. 이 세탁 운전의 경우, 급수 밸브(34)에 의해 수조(2) 내로의 급수가 실시된다. 계속해서 모터(5)가 작동하고, 회전조(3)는 저속으로 정방향 및 역방향으로 번갈아 회전한다.
세탁 운전이 종료되면 계속해서 탈수 운전이 실시된다. 이 탈수 운전의 경우, 배수 밸브(6)가 개방되어 수조(2) 내의 물이 배출된다. 그리고, 회전조(3)는 고속으로 일방향으로 회전한다. 이에 의해 회전조(3) 내의 세탁물은 원심 탈수된다.
탈수 운전이 종료되면, 계속해서 건조 운전이 실시된다. 이 건조 운전의 경우, 댐퍼(27)는 도 3의 실선으로 나타내는 바와 같이 통풍 덕트(8)의 흡풍구(9)를 개방하고, 토풍로(26)를 통풍 덕트(8)로부터 차단한다. 이 상태에서 회전조(3)는 저속으로 정방향 및 역방향으로 회전되면서 순환용 송풍기(12)가 구동된다. 이와 같이 구동되면 순환용 송풍기(12)의 송풍 작용에 의해 도 3의 실선 화살표로 나타내는 바와 같이 회전조(3) 내의 공기는 수조(2) 내로부터 통풍로(14)의 환풍 덕트(10)를 거쳐 통풍 덕트(8) 내로 유입된다.
이 때, 히트 펌프(20)의 압축기(18)가 구동되어 있다. 이에 의해 히트 펌프(20)에 밀봉되어 있는 냉매는 압축기(18)에 의해 압축되어 고온 및 고압이 된다. 고온 및 고압이 된 냉매는 응축기(17)로 공급되고, 통풍 덕트(8) 내에서 응축기(17)를 통과하는 공기와의 사이에서 열교환된다. 그 결과, 통풍 덕트(8) 내의 공기는 가열되고, 반대로 냉매의 온도는 저하되어 액화된다. 이 액화된 냉매는 스로틀기(19)를 통해 감압된 후, 증발기(16)로 유입되어 기화된다. 냉매의 기화열에 의해 증발기(16)의 온도는 저하하고 있다. 이에 의해 통풍 덕트(8) 내를 흐르는 공기는 증발기(16)를 통과함으로써 냉각된다. 증발기(16)를 통과한 냉매는 다시 압축기(18)로 복귀된다.
이들에 의해 수조(2) 내로부터 통풍 덕트(8) 내로 유입된 공기는 증발기(16)의 냉각에 의해 제습되고, 그 후에 응축기(17)에서 가열되어 온풍으로서 생성된다. 그리고, 응축기(17)에서 생성된 온풍은 급풍 덕트(13)를 거쳐 수조(2) 내로 공급되고, 또 회전조(3) 내로 공급된다.
회전조(3) 내로 공급된 온풍은 세탁물로부터 수분을 빼앗은 후, 수조(2) 내로부터 환풍 덕트(10)를 거쳐 통풍 덕트(8) 내로 유입된다. 이와 같이 하여 회전조(3)와 증발기(16) 및 응축기(17)가 설치되어 있는 통풍 덕트(8)의 사이를 공기가 순환함으로써 회전조(3) 내의 세탁물은 건조된다.
도 6은 이 건조 운전의 제어 장치(31)에 의한 제어 내용을 도시하고 있다. 도 6에 도시한 바와 같이 건조 운전은 속건 코스 및 절약 코스가 설정되어 있다. 속건 코스는 절약 코스에 비교하여 소비전력이 크지만, 절약 코스에 비교하여 세탁물의 건조에 필요한 소요 시간이 짧다. 한편, 절약 코스는 속건 코스에 비교하여 소비전력이 작지만, 속건 코스에 비교하여 세탁물의 건조에 필요한 시간이 길다. 제어 장치(31)는 건조 운전의 최초에 전체 운전의 개시 시의 조작 입력부(32)로부터의 조작 신호(사용자에 의한 선택)에 기초하여 속건 코스 또는 절약 코스 중 어느 하나가 설정된다(단계(A1)).
속건 코스가 설정되고, 설정된 속건 코스가 개시되면(단계(A2)), 제어 장치(31)는 인버터 장치(38)에 의한 압축기(18)의 구동 주파수를 비교적 높은 주파수까지 상승시킨다. 본 실시예의 경우, 제어 장치(31)는 예를 들면 압축기(18)의 구동 주파수를 100Hz로 설정한다(단계(A3, A4)). 이 100Hz라는 구동 주파수는 압축기(18)의 운전이 가능한 구동 주파수 중 최대 주파수, 즉 운전 가능 최대 주파수이다.
제어 장치(31)는 응축기 온도 센서(23)로 검지되는 응축기(17)의 온도가 소정의 상한값에 도달하기까지 압축기(18)의 구동 주파수를 상기 운전 가능 최대 주파수로 유지한다(단계(A5, A6)). 본 실시예의 경우, 응축기(17)에 설정되어 있는 온도의 상한값은 예를 들면 60℃이다. 제어 장치(31)는 응축기(17)의 온도가 소정의 상한값에 도달하면 압축기(18)의 구동 주파수를 서서히 저하시킨다. 구체적으로는 제어 장치(31)는 응축기(17)의 온도가 예를 들면 상한값인 60℃에서 55℃ 미만으로 저하하기까지 압축기(18)의 구동 주파수를 30초마다 1Hz씩 저감한다. 그리고, 동시에 제어 장치(31)는 건조 운전의 종료 시간에 도달했는지 여부에 대해서도 판단한다(단계(A7, A8)).
건조 운전이 종료 시간에 도달하지 않은 경우, 제어 장치(31)는 응축기(17)의 온도가 소정값인 55℃ 미만으로 저하하기까지 단계(A7, A8)에서 저감된 주파수를 유지한다. 제어 장치(31)는 이 때도 동시에 건조 운전의 종료 시간에 도달했는지 여부를 판단한다(단계(A9, A10)).
제어 장치(31)는 응축기(17)의 온도가 소정값인 55℃ 미만으로 저하하면, 55℃ 미만인 것을 조건으로 압축기(18)의 구동 주파수를 30초마다 1Hz씩 상승시킨다. 제어 장치(31)는 이 때도 동시에 건조 운전의 종료 시간에 도달했는지 여부를 판단한다(단계(A11)).
제어 장치(31)는 상기 단계(A7, A9, A11) 중 어느 하나에서 건조 운전의 종료 시간에 도달했다고 판단하면, 건조 운전을 종료한다(단계(A12)).
즉, 이 속건 코스의 경우, 제어 장치(31)는 압축기(18)의 구동 주파수의 초기값을 압축기(18)의 운전 가능 최대 주파수로 설정하고 있다. 그리고, 제어 장치(31)는 이 운전 가능 최대 주파수를 상한값으로 하여 압축기(18)의 구동 주파수가 이에 도달한 후, 응축기(17)의 온도에 따라서 압축기(18)를 운전 가능 최대 주파수 이하의 주파수로 구동한다(도 1 참조).
한편, 절약 코스가 설정되고, 설정된 절약 코스가 개시되면(단계(A13)), 제어 장치(31)는 인버터 장치(38)에 의한 압축기(18)의 구동 주파수를 속건 코스 보다도 낮은 주파수까지 상승시킨다. 본 실시예의 경우, 제어 장치(31)는 예를 들면 압축기(18)의 구동 주파수를 70Hz로 설정한다(단계(A14, A15)). 이 70Hz라는 구동 주파수는 압축기(18)의 운전이 가능한 최대 주파수의 약 2/3이다.
그리고, 제어 장치(31)는 속건 코스의 A5~A11과 동일한 A16~A22를 거쳐 A12로 진행한다.
즉, 절약 코스의 경우, 압축기(18)의 구동 주파수의 초기값은 속건 코스의 초기값 100Hz 보다도 낮은 약 2/3의 70Hz로 설정되어 있다. 그리고, 절약 코스의 경우, 제어 장치(31)는 이 70Hz를 상한값으로 하여 압축기(18)의 구동 주파수가 상한값에 도달한 후, 속건 코스의 경우와 마찬가지로 응축기(17)의 온도에 따라서 압축기(18)를 운전 가능 최대 주파수의 약 2/3 이하의 주파수로 구동하고 있다(도 1 참조).
단, 이 경우, 압축기(18)의 구동 주파수의 하한값은 50Hz로 설정하고 있다. 도 2는 압축기(18)의 구동 주파수와 성적 계수의 관계를 도시하고 있다. 성적 계수(이하, COP:Coefficient Of Performance라고 함)는 투입된 일 또는 열과 열의 이동량의 관계에 기초하여 히트 펌프의 효율을 나타낸 것이며, 에너지 소비 효율의 기준으로서 이용되는 계수이다. 이 COP는 소비전력 1kW당 냉각 및 가열 능력을 나타내고 있다.
따라서, COP가 높을수록 히트 펌프의 에너지 소비 효율은 높아진다. 도 2의 관계를 나타내는 압축기(18)의 경우, 구동 주파수는 50~70Hz에서 가장 효율이 높아진다. 따라서 속건 코스 보다도 압축기(18)의 구동 주파수가 낮은 절약 코스의 경우, 상술한 바와 같이 압축기(18)의 구동 주파수의 상한의 초기값은 70Hz로 하고, 이 초기값인 70Hz를 상한값으로 설정하고 있다. 그리고, 구동 주파수가 상한값인 70Hz에 도달하면 제어 장치(31)는 50Hz를 하한값으로 하여 응축기(17)의 온도에 따라서 50~70Hz의 구동 주파수로 압축기(18)를 구동한다.
이상과 같이 본 실시예에서는 속건 코스는 히트 펌프(20)의 압축기(18)의 구동 주파수를 높게 하여 설시한다. 이 때문에 압축기(18)의 회전 속도는 높아지고, 히트 펌프(20)의 냉매의 순환은 활발해진다. 그 결과, 순환하는 공기의 제습 및 가열도 촉진되고, 세탁물을 단시간에 건조시킬 수 있다. 한편, 절약 코스는 히트 펌프(20)의 압축기(18)의 구동 주파수를 속건 코스에 비교하여 낮게 하여 실시한다. 이 때문에 압축기(18)의 회전 속도는 속건 코스에 비교하여 낮아지고, 히트 펌프(20)의 냉매의 순환은 억제된다. 그 결과, 히트 펌프(20)의 소비전력이 감소되고, 속건 코스에 비교하여 세탁물을 적은 전력 소비로 건조시킬 수 있다. 절약 코스의 경우, 압축기(18)는 COP가 높은 주파수대에서 구동된다. 따라서, 절약 코스에서는 압축기(18)를 포함하는 히트 펌프(20)를 높은 에너지 효율로 운전할 수 있고, 소비전력을 더 저감할 수 있다.
상술한 본 실시예에서는 건조 운전 뿐만 아니라 세탁건조기의 외부로 냉풍을 토출할 수도 있다. 이 경우, 댐퍼(27)는 도 3의 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 토풍로(26)를 통풍 덕트(8)에 연통시키고, 통풍 덕트(8)의 흡풍구(9)를 닫도록 전환된다. 이 상태에서 히트 펌프(20)의 압축기(18)가 구동되고, 또한 셔터(29)가 개방되어 토출용 송풍기(28)도 구동된다. 이들에 의해 도 3의 파선 화살표로 나타내는 바와 같이 통풍 덕트(8)외의 공기는 외기 도입구(30)로부터 통풍 덕트(8) 내로 도입되어 증발기(16)를 통과하여 냉각된다. 그리고, 증발기(16)에서 냉각된 공기는 토풍로(26)를 통과하여 세탁건조기의 전방으로 토출된다. 그 결과, 세탁건조기가 설치된 공간의 냉방을 실시할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 11에 기초하여 제 2 실시예 내지 제 4 실시예에 대해 설명한다. 제 1 실시예와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서만 설명한다.
(제 2 실시예)
제 2 실시예는 도 7에 도시한 바와 같이 건조 운전의 제어 장치(31)의 제어 내용이 제 1 실시예와 다르다. 구체적으로는 제어 장치(31)는 제 1 실시예의 단계(A8)를 대신하는 단계(B8)에서 응축기(17)의 온도가 60℃ 미만에서 57℃ 이상까지 저하했는지 여부를 판단한다. 또한, 제어 장치(31)는 제 1 실시예의 단계(A10)를 대신하는 단계(B10)에서 응축기(17)의 온도가 57℃ 미만까지 저하했는지 여부를 판단한다. 이들 단계(B8, B10) 이외의 단계(B1~B7) 및 단계(B9, B11, B12)는 각각 제 1 실시예의 단계(A1~A7) 및 단계(A9, A11, A12)와 동일하다.
또한, 제 2 실시예의 경우, 제어 장치(31)는 제 1 실시예의 단계(A17)를 대신하는 단계(B17)에서 응축기(17)의 온도가 50℃로 상승했는지 여부를 판단하고, 제 1 실시예의 단계(A19)를 대신하는 단계(B19)에서 응축기(17)의 온도가 50℃ 미만에서 47℃ 이상까지 저하했는지 여부를 판단한다. 또한, 제어 장치(31)는 제 1 실시예의 단계(A21)를 대신하는 단계(B21)에서 응축기(17)의 온도가 47℃ 미만으로 강하했는지 여부를 판단한다. 이들 단계(B19, B21) 이외의 단계(B13~B16, B18, B20, B22)는 각각 제 1 실시예의 단계(A13~A16, A18, A20, A22)와 동일하다.
이와 같이 제 2 실시예에서는 속건 코스는 응축기 온도 센서(23)로 검지되는 응축기(17)의 온도를 높게 설정하여 실시된다. 이 때문에 압축기(18)는 구동 주파수를 높게 하여 속건 코스를 실행하게 된다. 그 결과, 압축기(18)의 회전 속도는 높아지고, 히트 펌프(20)의 냉매의 순환이 활발해진다. 따라서 세탁물을 단시간에 건조시킬 수 있다. 한편, 절약 코스는 응축기 온도 센서(23)로 검지되는 응축기(17)의 온도를 속건 코스에 비교하여 낮게 설정하여 실시된다. 이 때문에 압축기(18)는 구동 주파수를 속건 코스에 비교하여 낮게 하여 절약 코스를 실행하게 된다. 그 결과, 압축기(18)의 회전 속도는 속건 코스에 비교하여 낮아지고, 히트 펌프(20)의 냉매의 순환이 억제된다. 따라서 세탁물을 적은 소비전력으로 건조시킬 수 있다.
(제 3 실시예)
제 3 실시예에서는 도 8에 도시한 바와 같이 제어 장치(31)는 압축기 토출 온도 센서(22)로 검지되는 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도에 기초하여 속건 코스 또는 절약 코스의 압축기(18)의 구동 주파수를 제어하고 있다. 즉, 제 3 실시예의 경우, 제어 장치(31)는 상술한 제 2 실시예에서 이용한 코스별 응축기(17)의 온도로 바꿔 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도를 이용하고 있다. 이 경우, 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도는 응축기(17)의 온도 보다 약 20K(20℃) 높다.
상세하게는 제어 장치(31)는 건조 운전의 상기 각 실시예의 단계(A6) 또는 단계(B6)를 대신하는 제 3 실시예의 단계(C6)에서 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도가 예를 들면 80℃로 상승했는지 여부를 판단한다. 각 실시예의 단계(A8) 또는 (B8)를 대신하는 제 3 실시예의 단계(C8)에서 제어 장치(31)는 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도가 80℃ 미만에서 77℃ 이상까지 저하했는지 여부를 판단한다. 그리고, 제어 장치는 단계(C10)에서 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도가 77℃ 미만까지 저하했는지 여부를 판단한다. 이들 단계(C6), 단계(C8) 및 단계(C10) 이외의 단계(C1~C5, C7, C9, C11, C12)는 각각 제 1 실시예의 단계(A1~A7) 또는 제 2 실시예의 단계(B1~B7) 및 제 1 실시예의 단계(A9, A11, A12) 또는 제 2 실시예의 단계(B9, B11, B12)와 동일하다.
또한, 제 2 실시예의 경우, 제어 장치(31)는 제 1 실시예의 단계(A17) 또는 제 2 실시예의 단계(B17)를 대신하는 단계(C17)에서 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도가 70℃로 상승했는지 여부를 판단한다. 또한, 제어 장치(31)는 단계(A17) 또는 단계(B17)를 대신하는 단계(C19)에서 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도가 70℃ 미만에서 67℃ 이상까지 저하했는지 여부를 판단한다. 그리고, 제어 장치(31)는 단계(A21) 또는 단계(B21)를 대신하는 단계(C21)에서 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도가 67℃ 미만까지 저하했는지 여부를 판단한다. 이들 단계(C17, C19) 이외의 단계(C13~C16, C18, C20, C22)는 각각 제 1 실시예의 단계(A13~A16, A18, A20, A22) 또는 제 2 실시예의 단계(B13~B16, B18, B20, B22)와 동일하다.
이와 같이 제 3 실시예에서 속건 코스는 압축기 토출 온도 센서(22)로 검지되는 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도를 높게 설정하여 실시된다. 이 때문에 압축기(18)는 구동 주파수를 높게 하여 속건 코스를 실행하게 된다. 이 때문에 압축기(18)는 회전 속도는 높아지고, 히트 펌프(20)의 냉매의 순환이 활발해진다. 따라서 세탁물을 단시간에 건조시킬 수 있다. 한편, 절약 코스는 압축기 토출 온도 센서(22)로 검지되는 압축기(18)로부터 토출되는 냉매의 온도를 속건 코스에 비교하여 낮게 설정하여 실시된다. 이 때문에 압축기(18)는 구동 주파수를 속건 코스에 비교하여 낮게 하여 절약 코스를 실행하게 된다. 그 결과, 압축기(18)의 회전 속도는 속건 코스에 비교하여 낮아지고, 히트 펌프(20)의 냉매의 순환이 억제된다. 따라서 세탁물을 적은 소비전력으로 건조시킬 수 있다.
(제 4 실시예)
제 4 실시예에서는 도 9에 도시한 바와 같이 제어 장치(31)는 수조 출구 온도 센서(25)로 검지되는 수조(2)의 출구 온도, 즉 수조(2)로부터 유출되는 공기의 온도에 기초하여 특히 절약 코스의 압축기(18)의 구동 주파수를 제어하고 있다. 즉, 제 4 실시예의 경우, 제어 장치(31)는 건조 운전의 절약 코스를 실행하고 있는 단계(D1~D4)에서 출구 온도가 예를 들면 35℃ 이상까지 상승했을 때, 압축기(18)의 구동 주파수를 운전 가능 최대 주파수인 100Hz까지 상승시킨다(단계(D5)). 그리고, 제어 장치(31)는 이 구동 주파수를 운전 가능 최대 주파수로 유지한 상태를 건조 운전의 종료 시간에 도달하기까지 계속하고(단계(D6)), 건조 운전을 종료한다(단계(D7)).
또한, 제 4 실시예에서는 속건 코스의 제어 내용의 도시는 생략하고 있다.
제 4 실시예의 경우, 절약 코스에서는 압축기(18)의 구동 주파수는 속건 코스의 구동 주파수 보다도 낮게 하여 건조 운전이 실시된다. 이 때문에 히트 펌프(20)의 냉매의 순환이 억제되고, 증발기(16)의 온도가 높아지게 된다. 그 결과, 제습 성능의 저하를 초래하여 건조 성능이 낮아질 우려가 있다.
도 10은 건조 운전의 증발기(16)의 온도의 일반적인 변화를 도시하고 있다. 압축기(18)의 구동 주파수가 일정할 때, 증발기(16)의 온도는 서서히 상승한다. 이 증발기(16)의 온도는 수조(2)로부터 유출되는 공기의 온도, 즉 출구 온도로서 나타난다. 증발기(16)의 온도를 저하시키는 데에는 압축기(18)의 구동 주파수를 높이고, 히트 펌프(20)의 냉매의 순환량을 증가시키면 된다. 그러나 압축기(18)의 구동 주파수를 건조 운전 초기부터 운전 가능 최대 주파수로 설정하면 그 이상으로 압축기(18)의 구동 주파수를 올릴 수 없다.
이에 대해 절약 코스의 경우, 압축기(18)의 구동 주파수는 속건 코스의 구동 주파수 보다 낮게 설정하여 건조 운전을 실시하고 있다. 이 때문에 압축기(18)의 구동 주파수는 더 상승시킬 수 있다. 따라서 도 11에 도시한 바와 같이 절약 코 스의 경우, 제어 장치(31)는 압축기(18)의 구동 주파수를 낮게 하여 건조 운전을 실시할 때, 수조(2)의 출구 온도가 예를 들면 35℃ 이상까지 상승하면, 압축기(18)의 구동 주파수를 운전 가능 최대 주파수인 100Hz까지 상승시킨다. 이에 의해 증발기(16)의 온도는 저하되어 제습 성능이 회복된다. 따라서 건조 성능을 높게 할 수 있다.
이 외에 본 발명은 상기와 도면에 도시한 실시예에만 한정되지 않고, 특히 세탁건조기 전체로서는 드럼식에 한정되지 않고, 수조나 회전조를 종축 형상으로 갖는 세로형 세탁건조기라도 좋고, 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 적의 변경하여 실시할 수 있다.
예를 들면 상기 복수의 실시예에서 예시한 응축기의 온도, 냉매의 온도, 수조(2)로부터 토출되는 공기의 온도 등의 각종 온도 및 압축기(18)의 구동 주파수 등은 임의로 변경할 수 있다.

Claims (3)

  1. 세탁조,
    상기 세탁조 외에 설치되어 있는 통풍로를 구비하고, 상기 세탁조 내의 공기를 상기 통풍로를 통해 상기 세탁조 내로 되돌려 순환시키는 공기 순환 장치 및
    압축기, 스로틀기 및 상기 통풍로에 설치되어 있는 증발기 및 응축기를 구비하고, 상기 증발기 및 상기 응축기와 상기 압축기 및 상기 스로틀기를 접속함으로써 냉매를 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 스로틀기 및 상기 증발기를 통해 순환시키는 냉동 사이클을 구성하는 히트 펌프를 구비하고,
    세탁물의 세탁 및 탈수뿐만 아니라 상기 공기 순환 장치 및 상기 히트 펌프의 운전에 의해 상기 세탁물의 건조를 실시하는 세탁건조기에 있어서,
    상기 압축기는 주파수를 제어하여 회전 속도가 가변되고,
    상기 압축기의 구동 주파수를 변경함으로써 상기 세탁물을 비교적 단시간에 건조하는 속건 코스, 또는 상기 세탁물을 상기 속건 코스 보다 장시간 건조하는 절약 코스 중 어느 하나를 선택하여 실행 가능하며,
    상기 압축기는 상기 절약 코스일 때, 성적계수가 높은 주파수대에서 구동되는 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
  2. 세탁조,
    상기 세탁조 외에 설치되어 있는 통풍로를 구비하고, 상기 세탁조 내의 공기를 상기 통풍로를 통해 상기 세탁조 내로 되돌려 순환시키는 공기 순환 장치 및
    압축기, 스로틀기 및 상기 통풍로에 설치되어 있는 증발기 및 응축기를 구비하고, 상기 증발기 및 상기 응축기와 상기 압축기 및 상기 스로틀기를 접속함으로써 냉매를 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 스로틀기 및 상기 증발기를 통해 순환시키는 냉동 사이클을 구성하는 히트 펌프 및
    상기 응축기의 온도를 검지하는 응축기 온도 검지 수단을 구비하고,
    세탁물의 세탁 및 탈수 뿐만 아니라 상기 공기 순환 장치 및 상기 히트펌프의 운전에 의해 상기 세탁물의 건조를 실시하는 세탁건조기에 있어서,
    상기 압축기는 주파수를 제어하여 회전 속도가 가변되고,
    상기 세탁물을 비교적 단시간에 건조하는 속건 코스 또는 상기 세탁물을 상기 속건 코스 보다 장시간 건조하는 절약 코스 중 어느 하나를 선택하여 실행 가능하고,
    상기 속건 코스 또는 상기 절약 코스는 상기 응축기 온도 검지 수단으로 검지한 상기 응축기의 온도에 기초하여 상기 압축기의 구동 주파수를 변경함으로써 제어되고, 상기 속건 코스 또는 상기 절약 코스에서 각각 상기 응축기에 허용되는 설정 온도가 다른 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
  3. 세탁조,
    상기 세탁조 외에 설치되어 있는 통풍로를 구비하고, 상기 세탁조 내의 공기를 상기 통풍로를 통해 상기 세탁조 내로 복귀하여 순환시키는 공기 순환 장치,
    압축기, 스로틀기 및 상기 통풍로에 설치되어 있는 증발기 및 응축기를 구비하고, 상기 증발기 및 상기 응축기와 상기 압축기 및 상기 스로틀기를 접속함으로써 냉매를 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 스로틀기 및 상기 증발기를 통해 순환시키는 냉동 사이클을 구성하는 히트 펌프 및
    상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도를 검지하는 압축기 토출 온도 검지 수단을 구비하고,
    세탁물의 세탁 및 탈수 뿐만 아니라 상기 공기 순환 장치 및 상기 히트 펌프의 운전에 의해 상기 세탁물의 건조를 실시하는 세탁 건조기에 있어서,
    상기 압축기는 주파수를 제어하여 회전 속도가 가변되고,
    상기 세탁물을 비교적 단시간에 건조하는 속건 코스 또는 상기 세탁물을 상기 속건 코스보다 장시간 건조하는 절약 코스 중 어느 하나를 선택하여 실행 가능하며,
    상기 속건 코스 또는 상기 절약 코스는 상기 압축기 토출 온도 검지 수단으로 검지한 상기 압축기로부터 토출되는 냉매의 온도에 기초하여 상기 압축기의 구동 주파수를 변경함으로써 제어되고, 상기 속건 코스 또는 상기 절약 코스에서 각각 상기 압축기로부터 토출되는 냉매에 허용되는 설정 온도가 다른 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
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