KR20150085728A - 히트펌프를 구비한 의류처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 착탈가능하며 복수의 운전모드에 따라 제어되는 히트펌프를 포함하고, 상기 복수의 운전모드는 상기 히트펌프가 캐비닛에 장착될 때 상기 히트펌프의 작동을 제어하는 건조모드 및 상기 히트펌프가 캐비닛에서 분리될 때 상기 히트펌프의 작동을 제어하는 제습모드를 포함하는 의류처리장치를 구현하여, 히트펌프가 캐비닛에 장착되었을 때 뿐 아니라 분리하여서도 별도로 사용가능한 효과가 있다.

Description

히트펌프를 구비한 의류처리장치{CLOTHES TREATING APPARATUS WITH HEAT PUMP}
본 발명은 의류처리장치에 관한 것으로, 특히 분리가능한 히트펌프를 구비한 의류처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 의류처리장치는 의류에 관련된 각종 작업을 처리하기 위한 장치로서 의류를 세탁하는 세탁장치, 젖은 의류를 건조하는 건조장치, 의류에 배인 냄새를 제거 또는 주름을 제거하기 위한 리프레셔 등을 포함하는 개념이다.
최근의 의류처리장치는 의류의 세탁, 건조, 탈취 및 주름제거가 하나의 장치로 해결할 수 있도록 개발되는 추세이다. 또한, 의류의 건조에 사용되는 열풍을 생성하는데 필요한 에너지 및 사용되지 못하고 외부로 배출되는 에너지를 회수하여 에너지 효율을 늘릴 수 있는 의류처리장치가 개발되고 있으며, 이러한 의류처리장치의 일 예로서 히트펌프를 구비한 의류처리장치가 소개되고 있다.
구체적으로, 상기 히트펌프는 의류 수납실로부터 유입된 고온의 습한 공기가 갖는 열에너지가 증발기에서 냉매로 전달되고, 응축기를 통해서 냉매가 갖는 열에너지가 의류 수납실로 유입되는 공기로 전달되도록 하여 버려지는 에너지를 이용하여 열풍을 생성하도록 한다. 이때 증발기에서 고온의 습한 공기는 냉매로 에너지를 전달하면서 냉각되어 공기 속에 함유되었던 수분이 응축수로 배출되게 된다.
이러한 히트펌프를 구비한 의류처리장치는 히트펌프의 구성품이 캐비닛 내부에 고정적으로 조립되어 히트펌프만을 분리할 수 없었다. 따라서 히트펌프를 다양하게 활용하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 캐비닛에서 분리되어 독립적으로 운전 가능한 히트펌프를 구비한 의류처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 캐비닛에 장착되었을 때의 운전모드와 분리되었을 때의 운전모드를 달리하는 히트펌프를 구비한 의류처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예로서, 의류 수납실을 포함하는 캐비닛; 및 상기 의류 수납실로 공기를 전달하고, 상기 캐비닛에 분리가능하게 장착되는 히트펌프;를 포함하고, 상기 히트펌프는 냉매압축 사이클을 형성하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기; 복수의 운전모드에 따라 상기 히트펌프의 작동을 제어하는 히트펌프 제어부; 및 히트펌프 전원부;를 포함하는 의류처리장치가 제공될 수 있다.
상기 구성의 측면은 상기 히트펌프를 캐비닛에서 분리하여 독립적으로 운전 가능한 효과가 있다.
상기 복수의 운전모드는 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 장착될 때 상기 히트펌프의 작동을 제어하는 건조모드; 및 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에서 분리될 때 상기 히트펌프의 작동을 제어하는 제습모드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치가 제공될 수 있다.
상기 구성의 측면은 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 장착되었을 때에는 상기 의류 수납실에 거치된 의류를 건조하도록 제어되고, 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에서 분리되었을 때에는 외부의 공기를 제습하도록 제어되는 효과가 있다.
그리고 상기 건조모드에서 상기 히트펌프에 의해 공급되는 공기는 상기 제습모드에서 상기 히트펌프에 의해 공급되는 공기보다 온도가 높도록 상기 히트펌프 제어부가 상기 냉매압축 사이클을 제어할 수 있다.
상기 구성의 측면은 상기 제습모드에서는 상기 히트펌프에서 제습이 이루어지면 되는 것이므로 상기 건조모드보다 상대적으로 낮은 온도의 공기를 공급하여 상기 히트펌프의 운전시 사용되는 에너지를 감소시키는 효과가 있다. 따라서 히트펌프가 독립적으로 운전될 때의 운전모드인 제습모드에서의 히트펌프의 제어를 상기 건조모드에서와 다르게 하여 에너지효율을 향상시키는 효과가 있다.
그리고 상기 건조모드에서 상기 압축기의 구동속도는 상기 제습모드에서 상기 압축기의 구동속도보다 속도가 빠르도록 상기 히트펌프 제어부가 상기 냉매압축 사이클을 제어할 수도 있다.
그리고 상기 건조모드에서 상기 압축기에 의해 냉매가 압축되는 정도는 상기 제습모드에서 상기 압축기에 의해 냉매가 압축되는 정도보다 크도록 상기 히트펌프 제어부가 상기 냉매압축 사이클을 제어할 수도 있다.
상기 구성의 측면은 압축기의 종류에 따라 상기 건조모드에서 냉매가 전달하는 열량이 상기 제습모드에서 냉매가 전달하는 열량보다 크도록 적절히 제어하는 효과가 있다.
그리고 상기 의류수납실과 각각 연통되는 흡기구 및 공기 배출구를 포함하고 상기 증발기, 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 팽창기, 상기 히트펌프 제어부 및 상기 히트펌프 전원부가 설치되는 케이스;를 더 포함할 수도 있다.
그리고 상기 히트펌프는 상기 케이스의 외면에 설치되어 제어명령을 입력받고 상기 제어명령을 상기 히트펌프 제어부로 전송하는 컨트롤패널;을 더 포함할 수도 있다.
상기 구성의 측면은, 상기 히트펌프가 캐비닛에서 분리되어 독립적으로 제어될 때도 외부에서 상기 히트펌프의 전원, 운전모드 등의 제어명령을 입력받을 수 있는 효과가 있다.
그리고 상기 히트펌프 전원부는 외부전원과 연결가능한 접속부;를 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 캐비닛에 구비되고 외부전원과 연결되는 의류처리장치의 전원부;를 더 포함하고, 상기 접속부는 상기 의류처리장치의 전원부와 통전될 수도 있다.
상기 구성의 측면은, 상기 히트펌프가 캐비닛에서 분리되었을 때에는 외부전원으로부터 바로 전력을 공급받아 장시간 운전가능한 효과가 있다. 또한 상기 히트펌프가 캐비닛에 장착될 때에는 상기 의류처리장치의 전원부를 통해 전력을 제공받을 수 있으므로 외부전원에 별도로 연결할 필요가 없어 간편한 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시예로서, 상기 히트펌프는 공기유로 상에 구비되되 상기 응축기의 하류에 구비되는 히터;를 더 포함하는 의류처리장치가 제공될 수도 있다.이때 상기 히트펌프 제어부는 상기 건조모드에서 상기 히터의 작동을 제어하고 상기 제습모드에서 상기 히터를 오프 상태로 유지할 수 있다.
상기 구성의 측면은, 상기 히트펌프가 상기 건조모드에 따라 제어될 때에는 히터를 작동시켜 의류의 건조를 빠르게 수행할 수 있는 효과가 있다. 또한 상기 히트펌프가 상기 제습모드에 따라 제어될 때에는 상기 히터의 작동을 중지시켜 에너지 효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 히트펌프를 상기 의류처리장치에서 분리하여 독립적으로 작동시킬 수 있으므로, 상기 히트펌프를 다양하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 히트펌프를 캐비닛에 장착시켰을 때의 운전모드와 상기 히트펌프를 캐비닛에서 분리하였을 때의 운전모드를 달리하여 상기 히트펌프가 독립적으로 동작될 때 에너지 효율이 향상되는 효과가 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 히트펌프를 구비한 의류처리장치의 도어가 개방된 상태를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 실시예의 의류처리장치에서 히트펌프가 분리된 상태의 사시도,
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ 단면사시도,
도 4는 도 2에 도시된 분리된 히트펌프의 확대사시도,
도 5는 도 4의 히트펌프의 분해사시도,
도 6은 도 4의 히트펌프의 케이스 본체가 제거된 상태의 후면사시도,
도 7은 도 4에 도시한 히트펌프의 저면사시도,
도 8은 도 1의 실시예에서 히트펌프 제어부, 히트펌프 컨트롤 패널, 의류처리장치의 제어부, 의류처리장치의 컨트롤 패널이 전기적으로 연결된 상태를 도시한 블록도,
도 9는 도 1의 실시예에서 히트펌프 제어부가 의류처리장치의 제어부를 대체하는 경우의 히트펌프 제어부, 히트펌프 컨트롤 패널 및 의류처리장치의 컨트롤 패널이 전기적으로 연결된 상태를 도시한 블록도,
도 10은 도 1의 실시예의 작동상태를 공기의 흐름을 중심으로 개념적으로 도시한 작동상태도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 히트펌프를 구비한 의류처리장치의 작동상태를 공기의 흐름을 중심으로 개념적으로 도시한 작동상태도이다.
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.
도면에 도시된 실시예는 의류를 리프레쉬(refresh)하며 열풍을 공급하는 리프레셔(refresher)를 대상으로 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 후술하는 히트펌프를 구비하는 기타 장치에도 본 발명의 사상이 적용될 수 있다.
여기서, 리프레쉬(refresh)라 함은 의류를 향해 공기(air), 열풍(heated air), 수분(water), 미스트(mist), 스팀(steam) 등을 제공하여 의류의 구김제거(removing wrinkles), 냄새제거(deodorizing), 살균(sanitizing), 정전기 제거(preventing static electricity) 또는 가열 등을 수행하는 과정을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 언급하는 의류에는 옷 뿐 아니라 신발, 양말, 장갑, 모자, 목도리 등 착용가능한 대상 그리고 인형, 수건, 이불 등 세탁을 수행할 수 있는 모든 대상물을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치는 외관을 형성하는 캐비닛(200), 상기 캐비닛에 탈착가능하게 구비되고 독립적으로 제어가능한 히트펌프(100), 상기 캐비닛에 설치되고 상기 의류처리장치의 각종 부품을 제어하는 제어부(310) 및 제어명령을 입력받고 상기 제어부에 전송하는 컨트롤 패널(320)을 포함한다.
상기 캐비닛(200)은 의류를 수용하는 공간을 제공하는 의류 수납실(220), 상기 히트펌프(100)가 분리 가능하게 장착되는 히트펌프 수납실(230) 및 상기 의류 수납실과 상기 히트펌프 수납실을 개폐하고 의류처리장치의 컨트롤 패널(320)이 장착되는 도어(210)을 포함한다. 상기 히트펌프(100)는 상기 의류 수납실로 공급될 공기나 열풍을 발생시키는 장치이다.
상기 의류 수납실(220)은 리프레쉬 대상물인 의류를 거치하기 위한 거치부(225, 227)를 포함한다. 상기 거치부는 상기 의류수납실의 상부에 형성되어 의류 등을 걸 수 있는 의류걸이(225) 및 상기 의류 수납실 중간에 설치될 수 있는 선반(227)을 포함한다. 상기 의류걸이(225)는 봉 형상으로 형성되고 상기 의류 수납실의 상부를 가로질러 연장된다. 이러한 의류걸이는 의류 수납실의 상부 뿐 아니라 중간부에도 설치될 수 있으며, 상기 의류 수납실에서 분리할 수 있게 설치될 수 있다. 상기 선반(227)은 대략적인 사각 프레임에 그물망 또는 지지다리가 복수 개 형성된 것이다. 이러한 선반(227)은 상기 의류수납실의 측면(220b)에 형성된 복수의 지지돌기부에 의해 양측 모서리가 지지되며 상기 의류 수납실에서 분리할 수 있게 설치된다. 다만, 선반(227)이 상기 의류 수납실(220)의 내측면에 고정되는 방식은 이에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.
상기 구성의 측면은, 의류가 의류걸이(225) 또는 선반(227)에 거치될 수 있으므로 펴진 상태로 공기 내지 열풍에 노출되어 탈취, 주름제거 및 건조가 용이하다. 즉, 의류의 리프레쉬 성능이 향상된다.
상기 의류 수납실(220)은 히트펌프(100)로부터 공기 또는 열풍을 공급받는 공기 공급구(221) 및 의류 수납실(220)의 공기가 상기 히트펌프로 전달되는 공기 배출구(223)를 포함한다. 상기 공기 공급구(221) 및 공기 배출구(223)는 상기 의류 수납실의 하면(220a)에 관통 형성된다.
상기 공기 공급구(221)는 대략적인 직사각형으로 형성된 관통공이다. 도 3을 참조하면, 상기 공기 공급구(221)는 후술할 히트펌프의 공기 배출구 단턱부(157)와 동일한 크기로 형성되며 내측면이 기결정된 높이를 갖도록 형성된다. 그리고 상기 공기 공급구(221)의 단면적은 히트펌프의 공기 배출구(155)의 단면적보다 더 크게 형성되어 상기 히트펌프의 공기 배출구(155)에서 나오는 공기 또는 열풍이 상기 공기 배출구 단턱부(157)와 상기 의류 수납실의 공기 공급부(221) 사이의 틈으로 빠지지 않고 상기 의류 수납실(220)로 공급될 수 있다.
상술한 구성의 측면은, 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에서 용이하게 분리될 수 있도록 상기 공기 공급구(221)와 상기 공기 배출구(155) 사이에 별도의 연결수단이나 밀폐수단이 구비되지 않는 구조임에도 상기 공기 배출구(155)에서 상기 공기 공급구(221)로 공기 또는 열풍이 잘 전달되는 효과가 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 공기 공급구(221) 하면에 탄성력이 있는 실링부재가 고정적으로 구비되어 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 장착되었을 때 상기 공기 공급구(221)와 상기 히트펌프의 케이스 상면 사이의 틈을 막을 수도 있다.
상기 공기 배출구(223)는 상기 히트펌프의 흡기구(131a)와 연통하여 상기 의류 수납실(220)의 공기가 상기 흡기구(131a)로 전달된다. 이러한 상기 공기 배출구(223)는 복수의 관통공으로 구획된 창살모양의 프레임 형상이며, 전체적으로 상기 의류수납실의 하면(220a) 앞쪽에 형성된다. 또한 상기 공기 배출구(223)는 상기 의류 수납실의 좌우방향으로 연장되어 형성된다. 그리고 상기 공기 배출구(223)는 상기 흡기구(131a)의 입구 면적보다 크게 형성된다.
도 3을 참조하면, 상기 공기 배출구(223)는 하면에 설치된 테이퍼부(224)를 더 포함한다. 상기 테이퍼부(224)는 상기 공기 배출구(223)와 상기 히트펌프의 흡기구(131a) 사이에 구비되고, 상기 공기 배출구(223)의 프레임 테두리에서 상기 히트펌프의 흡기구(131a) 테두리를 향해 경사지게 연장된다. 상기 공기 배출구(223)의 면적이 상기 흡기구(131a)의 입구 면적보다 크게 형성되므로 상기 테이퍼부(224)는 상기 공기 배출구(223)의 프레임 테두리에서 상기 흡기구(131a)의 테두리로 연장될수록 점점 폭이 좁아지는 형상으로 형성된다. 따라서 상기 테이퍼부(224)는 상기 흡기구(131a)를 향해 경사지게 하향으로 형성되는 측면 및 상기 흡기구(131a)의 입구와 동일한 형상으로 개방된 하면을 갖는다.
상술한 구성의 측면은, 상기 공기 배출구(223)를 통과하는 공기가 상기 테이퍼부(224)에 의해 가이드되어 상기 흡기구(131a)로 유입되므로 상기 공기 배출구(223)와 상기 흡기구(131a) 사이의 틈으로 새지 않게 된다. 따라서, 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에서 용이하게 분리될 수 있도록 상기 공기 배출구(223)와 상기 흡기구(131a) 사이에 별도의 연결수단이나 밀폐수단이 구비되지 않는 구조임에도 공기 또는 열풍이 상기 흡기구(131a)로 잘 전달되는 효과가 있다.
다만 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 테이퍼부(224) 대신에 상기 공기 배출구(223)에 탄성력 있는 실링부재가 형성될 수도 있다. 실링부재는 상기 공기 배출구(223)의 테두리 하면에 고정적으로 형성되어 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 장착되었을 때 상기 공기 배출구(223)와 상기 히트펌프의 케이스 상면 사이를 밀폐할 수 있다. 물론 이러한 실링부재가 상기 테이퍼부(224)에 형성되어 상기 테이퍼부(224)와 상기 흡기구(131a) 사이를 밀폐할 수도 있다.
상기 히트펌프 수납실(230)은 상기 캐비닛의 하부에 상기 히트펌프를 수용하기 위한 공간이다. 상기 캐비닛은 전체적인 공간이 상기 의류 수납실의 하면(220a)에 의해 상하로 구획되어 위에 상기 의류 수납실이 형성되고 아래에 상기 히트펌프 수납실(230)이 형성된다. 따라서 상기 의류 수납실의 하면(220a)은 상기 히트펌프 수납실(230)의 상면이 된다.
이러한 히트펌프 수납실(230)은 전면이 개방되어 있고 히트펌프의 전면커버(111)에 의해 상기 전면이 폐쇄된다. 이때 상기 히트펌프 수납실(230)의 전면은 양측 하부 모서리에 판상으로 형성된 끼움판을 구비하고, 상기 히트펌프의 전면커버(111)는 양측 하부 모서리에 상기 끼움판과 동일한 형상의 홈으로 형성된 끼움홈을 구비한다. 도 1을 참조하면, 상기 히트펌프 수납실(230)의 상기 끼움판과 상기 히트펌프 전면커버(111)의 상기 끼움홈이 서로 맞춰지면서 상기 히트펌프(100)가 수납된다.
상기 히트펌프 수납실(230)의 하면에는 상기 히트펌프(100)의 바퀴를 가이드하는 가이드레일(231)이 상기 캐비닛의 전후방향으로 연장되어 형성된다. 도 7을 참조하면 상기 히트펌프는 케이스의 하부면에 해당하는 베이스(113)에 4 개의 바퀴(119)가 설치되는데 앞쪽에 설치되는 두 개의 바퀴 사이의 거리와 뒤쪽에 설치되는 두 개의 바퀴 사이의 거리가 다르게 설치된다. 상기 가이드레일(231)은 상기 베이스의 뒤쪽에 설치되는 두 개의 바퀴를 가이드하도록 형성된다. 상기 히트펌프 수납실(230)의 하면 앞쪽에는 가로로 연장되는 프레임이 구비되어 상기 히트펌프가 상기 히트펌프 수납실에 장착되었을 때에 상기 히트펌프의 앞쪽 두 개의 바퀴를 가로막는다.
따라서 상기 가이드레일(231)에 의해 상기 히트펌프(100)를 상기 히트펌프 수납실(230)에 용이하게 장착 및 분리할 수 있다. 또한 상기 끼움홈 및 상기 끼움판에 의해 상기 히트펌프가 안정적으로 상기 히트펌프 수납실(230)에 끼워지고, 상기 히트펌프 수납실(230) 하면의 앞쪽을 가로지르는 프레임에 의해 상기 히트펌프의 앞쪽 바퀴 두 개가 고정되어 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 움직이지 않게 고정된다.
도 3 내지 도 10을 참조하면, 상기 히트펌프(100)는 외관을 형성하고 각종 구성품이 설치되는 케이스(110), 상기 케이스(110) 외면에 설치되는 컨트롤패널(120), 공기유로를 형성하는 덕트, 공기를 가열 및/또는 제습하기 위한 냉매압축 사이클(140), 상기 공기유로로 공기가 유동하도록 송풍력을 제공하고 배기덕트를 구비한 송풍팬 조립체(150), 히트펌프 제어부(160), 필터부(170), 물받이통(180) 및 히트펌프 전원부(190)를 포함한다.
상기 케이스(110)는 전면커버(111), 저면을 이루는 베이스(113) 및 케이스 본체(115)를 포함한다. 전면커버(111)는 상기 히트펌프(100)의 전면을 이루며 상술한 바와 같이 양측 하부 모서리에 끼움홈이 형성된다. 또한 상기 전면커버(111)는 상기 물받이통(180)에 접근할 수 있도록 관통공(111b)이 형성되어 있다. 또한 상기 전면커버(111)의 외면에는 상기 컨트롤패널(120)이 장착되는 컨트롤패널 안착부(111a)가 형성된다.
상기 베이스(113)는 상기 전면커버(111) 및 상기 케이스 본체(115)와 결합되고, 하면에 4 개의 바퀴(119)가 설치된다. 이때 4 개의 바퀴(119)는 앞쪽에 두 개, 뒤쪽에 두 개가 설치되되 앞쪽에 설치되는 바퀴 사이의 거리가 뒤쪽에 설치되는 바퀴 사이의 거리보다 멀게 배치된다. 그리고 상기 베이스(113)는 물받이통(180)이 수용되는 공간(113a)이 더 형성된다. 상기 물받이통을 수용하는 공간(113a)은 상기 냉매압축사이클을 형성하는 증발기(141) 하부에 형성된다.
상기 케이스 본체(115)는 상면, 후면 및 양 측면으로 이루어지며, 상면에는 상기 공기 공급구(221)와 연통되는 관통공(117)이 형성된다. 또한 상면의 전방에는 상기 필터부(170)가 삽입되고 상기 흡기구(131a)가 노출되도록 절개부(118)가 더 형성된다.
상기 냉매압축사이클(140)은 냉매배관(미도시)에 의해 연결되는 증발기(141), 압축기(145), 응축기(143) 및 팽창기(147)를 포함한다. 냉매는 압축기(145)에서 압축된 후 응축기(143)를 지나면서 열을 공급하고, 팽창기(147)를 지나면서 팽창된 후 증발기(141)에서 열을 공급받는다. 이를 냉매압축사이클(140)이라고 한다. 상기 증발기(141)에서는 공기가 통과하면서 상기 냉매로 열을 전달하여 공기가 냉각되고, 상기 응축기(143)에서는 공기가 통과하면서 상기 냉매로부터 열을 전달받아 공기가 가열된다. 상기 냉매압축사이클(140)에 의한 공기의 제습 및 가열은 후술한다. 상기 증발기(141) 및 응축기(143)는 후술할 하면 덕트(133) 상에 설치되고, 상기 압축기(145)는 상기 베이스(113) 한쪽에 설치된다. 또한 상기 증발기(141)는 상기 응축기(143)의 상류에 구비되어 상기 증발기(141)를 통과한 공기가 상기 응축기(143)로 유입되게 된다.
상기 덕트는 전방 덕트(131), 하면 덕트(133) 및 후방 덕트(135)를 포함한다. 상기 전방 덕트(131)는 상기 증발기(141)의 상류에 구비되고 흡기구(131a)가 형성되어 상기 의류 수납실(220)로부터 유입된 공기를 상기 증발기(141)로 전달한다. 또한 상기 전방 덕트(131)는 상기 흡기구(131a)와 상기 증발기(141) 사이에 형성되고 필터부(170)가 삽입되는 필터삽입부(131b)가 더 형성된다. 상기 후방 덕트(133)는 상기 응축기(143)의 하류에 구비되어 상기 응축기(143)를 통과한 공기를 송풍팬(151)으로 유도한다. 상기 하면 덕트(133)는 상기 증발기(141) 및 상기 응추기(143) 아래에 배치되고, 상기 전방 덕트(131)의 하부에서 상기 후방덕트(135)의 하부까지 연장된다. 또한 상기 하면 덕트(133)는 증발기(141)에서 생성되어 흘러내리는 응축수가 상기 물받이통으로 모이도록 가이드하는 응축수 유로가 하부표면에 더 형성된다.
필터부(170)는 필터프레임에 거름망이 형성되어 상기 증발기(141), 상기 응축기(143)를 포함하여 덕트 및 기타 구성품에 이물질이 들어가지 않도록 이를 걸러낸다. 필터부(170)는 상부에 손잡이가 형성되고 위에서 당겨 탈착 및 재장착이 가능하게 설치된다. 필터부(170)는 상기 필터삽입부(131b)에 삽입되어 상기 증발기(141) 상류를 가로막도록 설치된다.
물받이통(180)은 상기 베이스(113)에 분리 및 장착이 가능하게 수용되고 상기 하면 덕트(133) 아래에 배치된다. 상기 물받이통(180)은 상면에 관통공이 형성되어 상기 응축수 유로와 연통된다. 물받이통(180)은 투명한 플라스틱 재질로 형성되어 외부에서 물의 양을 확인할 수 있으며, 상기 전면 커버(111)의 관통공(111b)을 통해 접근할 수 있다.
상기 송풍팬 조립체(150)는 송풍팬(151), 송풍팬 모터(152), 배기 덕트(153) 및 공기 배출구(155)를 포함한다. 송풍팬 모터(152)에 의해 가동되는 송풍팬(151)은 상기 후방 덕트(135)의 하류에 구비된다. 상기 배기 덕트(153)는 송풍팬(151)과 연통되고 송풍팬 하류에 형성되어 상기 후방덕트(135)에서 송풍팬(151)으로 유입된 공기를 상기 공기 공급구(221)로 전달한다.
상기 덕트(131, 133, 135)와 상기 배기덕트(153)에 의해 히트펌프 내의 공기유로가 형성된다.
상기 공기배출구(155)에는 공기배출구 단턱부(157)가 더 형성된다. 상기 공기배출구 단턱부(157)는 공기 배출구(155)에서 외측으로 수평하게 연장되다가 상기 케이스 상면에 형성된 관통공(117)을 향해 상방으로 절곡되어 더 연장된다. 상기 공기배출구 단턱부(157)에 의해 공기가 상기 공기 공급구(221)로 막힘 없이 원활하게 전달될 수 있다. 또한 공기배출구(155)보다 공기배출구 단턱부(157)가 더 넓은 개방면을 형성하므로 공기배출구(155)의 테두리와 상기 공기 공급구(221)의 테두리가 수평방향으로 이격되어 공기가 공기 공급구(221)와 공기 배출구(155) 사이의 틈으로 새어나가지 않고 원활하게 공급될 수 있다. 따라서 공기 공급구(221)와 공기 배출구(155) 사이에 별도의 실링부재가 없더라도 공기가 잘 전달되는 효과가 있다. 따라서 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에서 분리가 용이하도록 상기 공기 공급부(221)와 상기 공기 배출구(155) 사이에 연결수단이나 고정수단이 구비되지 않는 구조임에도 공기가 잘 전달될 수 있다.
다만, 상기 공기배출구 단턱부(157)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니고 상술한 테이퍼부(224)와 같이 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 즉 공기배출구 단턱부(157)는 측면이 경사진 형상으로 형성될 수도 있다. 또한 공기배출구 단턱부(157) 대신에 상기 공기 공급구(221) 하면에 실링부재가 고정적으로 형성되어 상기 공기 공급구(221)와 상기 케이스(110)의 상면 사이를 밀폐할 수도 있다.
상기 히트펌프 제어부(160)는 상기 냉매압축사이클을 구동하고 기타 히트펌프의 동작을 위해 필요한 제어를 수행한다. 구체적으로 상기 히트펌프 제어부는 상기 히트펌프를 복수의 운전모드에 따라 제어한다. 상기 복수의 운전모드는 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 장착되어있을 때의 작동을 제어하는 건조모드 및 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에서 분리되어 있을 때의 작동을 제어하는 제습모드를 포함한다.
도 10을 참조하여, 상기 건조모드에서의 상기 히트펌프의 작동을 상세하게 설명한다. 도 10에서 화살표의 방향은 공기의 흐름 방향을 나타낸다.
상기 건조모드에서 상기 히트펌프는 상기 의류수납실로 건조공기를 공급한다. 구체적으로, 상기 히트펌프 제어부에 의해 상기 송풍팬 모터(152)가 켜지고 상기 송풍팬(151)이 작동된다. 또한 상기 히트펌프 제어부에 의해 상기 냉매압축사이클(140)이 구동된다. 송풍팬(151)에 의해 상기 흡기구(131a)로 상기 의류 수납실(220)의 공기가 유입되면 상기 응축기(143)를 통과하면서 공기가 가열된다. (이하에서는 건조모드에서 응축기(143)에 의해 가열된 공기를 건조공기라고 지칭한다.) 이렇게 상기 응축기(143)에 의해 가열되어 생성된 건조공기는 상기 송풍팬(151)을 통해 상기 공기 공급구(221)로 전달되고 상기 의류 수납실(220)로 유입된다. 상기 의류 수납실에서 의류를 건조하면서 습해진 공기는 다시 흡기구(131a)를 통해 히트펌프로 전달되며, 상기 증발기(141)를 거치면서 냉각된 후 다시 응축기(143)에서 가열된다.
반면, 상기 제습모드에서 상기 히트펌프는 외부로 제습공기를 공급한다. 이때 도 10에 도시한 의류 수납실(220)은 외부가 된다. 구체적으로, 상기 히트펌프 제어부에 의해 상기 송풍팬 모터(152)가 켜지고 상기 송풍팬(151)이 작동된다. 또한 상기 히트펌프 제어부에 의해 상기 냉매압축사이클이 구동된다. 이때 상기 히트펌프 제어부는 상기 제습공기의 온도가 상기 건조공기의 온도보다 낮도록 상기 냉매압축사이클을 제어한다. 송풍팬(151)에 의해 상기 흡기구(131a)로 외부공기가 유입되면 상기 증발기(143)를 통과하면서 공기가 제습된다. 이때 발생하는 응축수는 상술한 바와 같이 응축수 유로를 통해 상기 물받이통(180)으로 모이게 되고, 상기 증발기(143)를 통과하면서 제습된 제습공기는 상기 응축기(143)를 지나 배기덕트(153)를 통해 외부로 공급된다. 이때 제습공기는 상기 건조공기보다 온도가 낮다.
상술한 구성의 측면은, 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에서 분리되어 독립적으로 작동될 때의 운전모드를 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 장착되어 작동될 때의 운전모드와 다르게 함으로써, 독립적으로 작동될 때의 에너지 효율을 향상시키는 효과가 있다. 즉, 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 장착되었을 때에는 상기 의류 수납실 내의 의류를 건조하기 충분한 온도의 건조공기가 공급되어야 하므로 보다 많은 에너지가 필요한 반면, 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에서 분리되었을 때 외부 공기를 제습하기 위하여서는 상대적으로 적은 에너지가 필요하게 된다. 따라서, 상기 히트펌프가 독립적으로 작동될 때의 운전모드인 제습모드에서는 상기 건조공기보다 낮은 온도를 갖는 제습공기를 발생시켜 에너지효율을 높일 수 있다.
상기 히트펌프 제어부(160)가 상기 냉매압축사이클(140)을 제어하는 일 실시예로서, 상기 히트펌프 제어부는 상기 압축기(145)의 구동속도(Hz)를 제어할 수 있다. 이를 위해 상기 압축기는 구동속도가 가변되는 가변형 압축기로 구비된다. 상기 히트펌프 제어부는 상기 건조모드에서 압축기 구동속도가 상기 제습모드에서 압축기 구동속도보다 더 빠르도록 제어한다. 따라서, 상기 건조모드에서 상기 압축기의 구동속도가 더 빠르므로 건조모드에서 냉매가 전달하는 열량이 제습모드에서 냉매가 전달하는 열량보다 크게 되며 건조공기가 제습공기보다 온도가 더 높게 된다.
상기 히트펌프 제어부(160)가 상기 냉매압축사이클(140)을 제어하는 다른 실시예로서, 상기 히트펌프 제어부는 상기 압축기(145)에서 냉매가 압축되는 정도, 즉 압축률을 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 히트펌프 제어부는 상기 건조모드에서 상기 압축기의 압축률이 상기 제습모드에서 상기 압축기의 압축률보다 더 크도록 제어한다. 따라서, 상기 건조모드에서 냉매의 압축률이 더 크기 때문에 상기 건조공기가 전달받는 열량이 제습공기가 전달받는 열량보다 크게 되며 건조공기가 제습공기보다 온도가 높게 된다.
이를 위해 상기 압축기(145)는 복수의 압축실을 포함할 수 있다. 이때 상기 히트펌프 제어부에 의해 상기 건조모드에서 작동되는 압축실의 개수는 상기 제습모드에서 작동되는 압축실의 개수보다 많다. 또는 상기 압축기(145)는 다단압축기일 수 있다. 이때 상기 히트펌프 제어부에 의해 상기 건조모드에서 냉매가 압축되는 단계의 개수는 상기 제습모드에서 냉매가 압축되는 단계의 개수보다 많다. 상기 압축기(145)의 구체적인 구성은 이에 한정되지 않고, 냉매의 압축력을 가변할 수 있는 어떠한 압축기여도 좋다.
도 8을 참조하면, 상술한 히트펌프 제어부(160)는 상기 캐비닛(200)에 설치되는 의류처리장치의 제어부(310) 및 컨트롤패널(320)과 전기적으로 연결되며, 후술할 히트펌프의 컨트롤패널(120)과도 전기적으로 연결된다. 상기 히트펌프 제어부(160)는 상기 히트펌프(100)가 상기 캐비닛(200)에 장착되었을 때에는 상기 의류처리장치의 제어부(310) 및 컨트롤패널(320)로부터 제어명령을 전송받고, 상기 캐비닛에서 분리된 상태에서는 후술하는 히트펌프의 컨트롤패널(120)로부터 제어명령을 전송받는다.
다만 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 캐비닛에 구비되는 제어부(310)가 생략되고 상기 히트펌프 제어부(160)만으로 제어될 수도 있다. 도 9를 참조하면, 상기 히트펌프 제어부(160)가 상기 의류처리장치의 컨트롤 패널(320)에서 바로 제어명령을 전송받을 수 있다. 따라서 상기 히트펌프 제어부(160)는 상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 장착되었을 때는 상기 의류처리장치의 컨트롤패널(320)로부터 제어명령을 전송받고, 상기 캐비닛에서 분리되었을 때에는 후술하는 히트펌프의 컨트롤패널(120)로부터 제어명령을 전송받고 그 제어명령에 따라 히트펌프를 제어할 수 있다.
또는 상기 캐비닛 도어(210)에 별도로 컨트롤패널이 구비되지 않고, 후술하는 히트펌프의 컨트롤패널(120)이 위치하는 부분이 상기 도어(210) 외부로 노출되도록 도어(210)에 관통공이 형성될 수도 있다. 이때에는 사용자는 도어(210)를 닫은 상태에서 히트펌프의 컨트롤패널(120)을 조작하여 상기 건조모드를 실행시키거나 기타 필요한 의류처리장치의 운전모드를 실행시킬 수 있다.
상기 히트펌프의 컨트롤패널(120)은 제어명령을 입력받고 상기 제어명령을 상기 히트펌프 제어부(160)로 전송한다. 이러한 컨트롤 패널(120)은 사용자가 다양한 제어명령을 입력할 수 있는 입력버튼(125)과 입력되거나 선택가능한 제어명령, 현재 히트펌프의 상태 등을 외부로 표시하는 디스플레이(121)를 포함할 수 있다. 또는 상기 디스플레이는 터치스크린으로 구비되어 제어명령을 입력받을 수도 있다.이때 제어명령이란 건조모드 및 제습모드를 포함하며, 기타 의류처리장치의 의류처리모드 및 상기 히트펌프가 캐비닛에서 분리되어 동작할 때 필요한 전원 제어명령, 다양한 공기처리모드 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 공기처리모드는 상기 냉매압축사이클은 동작되지 않고 송풍팬 및 송풍모터만 상기 히트펌프 제어부에 의해 제어되어 외부공기를 필터링 및 송풍시키는 운전모드로 정의될 수 있는 필터링 모드를 포함할 수 있다. 또한 컨트롤 패널에는 전원버튼(123)이 더 설치될 수 있다.
상기 히트펌프 전원부(190)는 상술한 히트펌프의 구성요소로서 전력공급에 의해 작동되는 모든 구성요소와 전기적으로 연결되어 전력을 공급한다. 도 6을 참조하면, 이러한 히트펌프 전원부(190)는 상기 의류처리장치의 캐비닛(200) 하부에 고정되어 설치되는 의류처리장치의 전원부(330)에 전기적으로 연결되는 접속부를 구비한다. 그리고 상기 히트펌프 전원부(190)는 충전식 배터리를 포함하여 상기 의류처리장치의 전원부(330)에 접속해 있을 때에는 자동으로 충전되고, 상기 의류처리장치의 전원부(330)와 분리된 상태에서는 전력을 공급할 수 있다.
또는 상기 히트펌프 전원부(190)는 외부전원과 바로 연결할 수 있는 콘센트를 포함할 수도 있다. 이때 콘센트는 사용자가 잡아당겨 인출하여 상기 히트펌프(100)가 캐비닛에서 분리되었을 때에는 외부전원에 꼽아 사용하고, 상기 캐비닛에 다시 수납하여 사용하고자 할 경우에는 다시 잡아당겨 인입되는 형태로 구비될 수도 있다. 인입된 상태의 콘센트는 도 6에 도시된 바와 같이 고정되어 상기 의류처리장치의 전원부에 접속될 수 있다. 따라서, 상기 콘센트는 상기 의류처리장치의 전원부에 전기적으로 접속하는 접속부가 된다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 의류처리장치의 대략적인 구성도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 의류처리장치는 상술한 실시예의 히트펌프에 히터(159)가 더 구비된다. 상기 히터(159)는 상기 응축기(143)의 하류에 구비되어 상기 응축기(143)을 통과한 공기를 더 가열한다. 이러한 상기 히터(159)는 도시된 바와 같이 배기덕트(153)에 구비될 수 있다.
다른 실시예에 따른 의류처리장치의 상기 히트펌프 제어부(160)는 상술한 바와 같이 다양하게 냉매압축사이클(140)을 제어하여 제습공기의 온도보다 건조공기의 온도를 더 높게 할 수 있다. 또한 상기 히트펌프 제어부는 상기 냉매압축사이클을 제어하는 대신 상기 히터(159)를 제어하여 제습공기의 온도보다 건조공기의 온도를 더 높게 할 수도 있다.
구체적으로, 상기 히트펌프 제어부(160)에 의해 상기 히터(159)는 상기 건조모드에서 온 되고 상기 제습모드에서 오프 상태로 유지될 수 있다. 또한 상기 히트펌프 제어부는 상기 건조모드에서 상기 히터(159)의 세기를 제어할 수 있으며, 작동시간을 제어할 수도 있다. 이때 상기 히트펌프 제어부(160)에 의해 제어되는 히터(159)의 세기나 작동시간은 의류처리모드에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
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 : 히트펌프 110 : 케이스
120 : 컨트롤 패널 131,133,135: 덕트
140 : 냉매압축사이클 150 : 송풍팬 조립체
160 : 히트펌프 제어부 170 : 필터부
180 : 물받이통 190 : 히트펌프 전원부
200 : 캐비닛 210 : 도어
220 : 의류 수납실 230 : 히트펌프 수납실

Claims (9)

  1. 의류 수납실을 포함하는 캐비닛; 및
    상기 의류 수납실로 공기를 전달하고, 상기 캐비닛에 분리가능하게 장착되는 히트펌프;를 포함하고,
    상기 히트펌프는,
    냉매압축 사이클을 형성하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기;
    복수의 운전모드에 따라 상기 히트펌프의 작동을 제어하는 히트펌프 제어부; 및
    히트펌프 전원부;를 포함하고,
    상기 복수의 운전모드는 ,
    상기 히트펌프가 상기 캐비닛에 장착될 때 상기 히트펌프의 작동을 제어하는 건조모드; 및
    상기 히트펌프가 상기 캐비닛에서 분리될 때 상기 히트펌프의 작동을 제어하는 제습모드;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    히트펌프를 구비한 의류처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 히트펌프는, 상기 의류수납실과 각각 연통되는 흡기구 및 공기 배출구를 포함하고, 상기 증발기, 상기 압축기, 상기 응축기, 상기 팽창기, 상기 히트펌프 제어부 및 상기 히트펌프 전원부가 설치되는 케이스;를 더 포함하는
    히트펌프를 구비한 의류처리장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 히트펌프는,
    상기 케이스의 외면에 설치되어 제어명령을 입력받고 상기 제어명령을 상기 히트펌프 제어부로 전송하는 컨트롤패널;을 더 포함하는
    히트펌프를 구비한 의류처리장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 건조모드에서 상기 히트펌프에 의해 공급되는 공기는 상기 제습모드에서 상기 히트펌프에 의해 공급되는 공기보다 온도가 높은 것을 특징으로 하는
    히트펌프를 구비한 의류처리장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 건조모드에서 상기 압축기의 구동속도는 상기 제습모드에서 상기 압축기의 구동속도보다 속도가 빠른 것을 특징으로 하는
    히트펌프를 구비한 의류처리장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 건조모드에서 상기 압축기에 의해 냉매가 압축되는 정도는 상기 제습모드에서 상기 압축기에 의해 냉매가 압축되는 정도보다 큰 것을 특징으로 하는
    히트펌프를 구비한 의류처리장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 히트펌프는, 공기유로 상에 구비되되 상기 응축기의 하류에 구비되는 히터;를 더 포함하고,
    상기 히트펌프 제어부는, 상기 건조모드에서 상기 히터의 작동을 제어하고 상기 제습모드에서 상기 히터를 오프 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는
    히트펌프를 구비한 의류처리장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 히트펌프 전원부는 외부전원과 연결가능한 접속부;를 더 포함하는
    히트펌프를 구비한 의류처리장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 캐비닛에 구비되고 외부전원과 연결되는 의류처리장치의 전원부;를 더 포함하고,
    상기 접속부는 상기 의류처리장치의 전원부와 통전되는 것을 특징으로 하는
    히트펌프를 구비한 의류처리장치.
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