KR20150091681A - 제습기 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기와, 압축기에 연결되고 실내 공기와의 열교환을 통해 제습을 수행하는 열교환기로 이루어진 냉동사이클부; 실내 공기의 습도를 검출하는 습도 검출부; 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 제어하고 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 압축기의 운전율을 제2운전율로 제어하는 제어부; 제어부에서 전송된 운전율에 기초하여 압축기를 구동시키는 인버터부를 포함한다.
본 발명은 실내 습도가 목표 습도에 도달하면 압축기의 운전율을 최저의 운전율로 제어하고 송풍팬의 회전수를 줄임으로써 저수조 및 증발기에 남아 있는 수분이 실내 습도 증가에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라 실내 공간의 습도를 목표 습도로 장시간 동안 유지시킬 수 있다.
또한 실내 습도가 목표 습도에 도달하면 압축기의 운전율을 최저의 운전율로 제어함으로써 전력 소비를 줄일 수 있다.

Description

제습기 및 그의 제어 방법 {Dehumidifier and method for controlling the same}
본 발명은 소비 전력 절감을 위한 제습기 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제습기는 냉동 사이클의 냉각 방식을 이용하여 공기 중의 수분을 제거한다. 즉, 제습기는 증발 및 응축과정에서 생기는 열의 이동을 이용하여 공기 중의 습기를 제거한다.
이러한 제습기는 외부공기를 흡입하는 팬과, 흡입되는 공기 중에 포함된 습기를 제거하는 냉동 사이클부와, 냉동 사이클부에서 제습된 물을 저장하는 저수조를 포함한다.
제습기는 실내 습도가 목표 습도에 도달하면 냉동 사이클부의 압축기를 정지시키고, 실내 습도가 목표 습도 이상이 되면 압축기를 다시 구동시켜 제습 동작을 수행한다.
제습기의 압축기 오프 시에 팬을 동작시키는 경우, 증발기에 맺혀 있던 수분이 증발하여 실내 공간으로 이동하고 이로 인해 실내의 상대 습도가 빨리 높아져 압축기가 자주 구동하게 되는 문제가 발생한다. 즉, 제습기의 압축기 오프 시에 팬을 동작시키는 경우 압축기의 구동 시간이 짧아지게 되고 이로 인해 소비 전력이 증가하는 문제가 발생한다.
반면 제습기의 압축기 오프 시에 팬을 정시시키는 경우, 실내 공기가 흡입되지 않은 상태에서 기기 내의 습도를 검출하여 압축기의 다음 구동 시점을 결정하기 때문에 압축기의 다음 구동 시점을 결정하기 위한 정보로 이용되는 실내 습도의 검출에 있어 검출된 습도의 정확도가 낮은 문제가 있다.
일 측면은 실내 습도가 목표 습도이면 압축기의 운전을 가변 제어하여 실내 습도의 상승을 방지하는 제습기 및 그 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 실내 습도가 목표 습도이면 흡입 팬의 운전을 가변 제어하여 실내 습도의 상승을 방지하는 제습기 및 그 제어 방법을 제공한다.
또 다른 측면은 실내 습도가 목표 습도이면 보조 팬의 운전을 제어하여 실내의 습도 검출을 위한 실내 공기가 흡입되도록 하는 제습기 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 제습기는 압축기와, 압축기에 연결되고 실내 공기와의 열교환을 통해 제습을 수행하는 열교환기로 이루어진 냉동사이클부; 실내 공기의 습도를 검출하는 습도 검출부; 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 제어하고 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 압축기의 운전율을 제2운전율로 제어하는 제어부; 제어부에서 전송된 운전율에 기초하여 압축기를 구동시키는 인버터부를 포함한다.
제2운전율은 제1운전율보다 낮다.
제2운전율은, 실내의 습도와 목표 습도의 차이에 기초하여 다단계로 조정된다..
제습기는 실내 공기가 유입되도록 하고 제습된 공기가 실내로 토출되도록 하는 순환부를 더 포함한다.
제어부는, 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 순환부의 팬 속도를 제 1회전속도로 제어하고 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 순환부의 팬 속도를 제2회전속도로 제어한다.
제2회전속도는 제1회전속도보다 느리다.
다른 측면에 따른 제습기는 압축기와, 압축기에 연결되고 실내 공기와의 열교환을 통해 제습을 수행하는 열교환기로 이루어진 냉동사이클부; 실내 공기가 유입되도록 하고 제습된 공기가 실내로 토출되도록 하는 제1팬; 실내 공기의 습도를 검출하는 습도 검출부; 습도 검출부의 주변에 마련되는 제2팬; 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 압축기의 운전율이 감소되도록 제어하고, 압축기를 제2운전율로 제어 시에 제2팬의 동작을 온 제어하는 제어부; 제어부에서 전송된 운전율에 기초하여 압축기를 구동시키는 인버터부를 포함한다.
제어부는, 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 제어하고 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 제1운전율보다 낮은 제2운전율로 제어한다.
제어부는, 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 제1팬의 회전 속도가 감소되도록 제어한다.
제어부는, 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 제1팬의 동작을 정지 제어한다.
또 다른 측면에 따른 제습기의 제어 방법은, 인버터형의 압축기와, 압축기에 연결된 열교환기를 가지는 제습기의 제어 방법에 있어서, 압축기를 제1운전율로 구동시켜 제습 운전을 수행하고, 습도를 검출하고, 검출된 습도와 목표 습도를 비교하여 검출된 습도가 목표 습도 이상인지 판단하고, 검출된 습도가 목표 습도 미만이면 압축기의 운전율을 제1운전율보다 낮은 제2운전율로 조정한다.
제습기의 제어 방법은 검출된 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 유지시키는 것을 더 포함한다.
제습기의 제어 방법은, 검출된 습도가 목표 습도 미만이면 열교환기 주변에 마련된 제1팬의 회전 속도를 감소시키는 것을 더 포함한다.
제습기의 제어 방법은 검출된 습도가 목표 습도 미만이면 열교환기 주변에 마련된 제1팬의 동작을 정지시키고, 습도 검출부 주변에 마련된 제2팬을 동작시켜 실내 공기가 유입되도록 하는 것을 더 포함한다.
제습기의 제어 방법은 제2팬 동작 중에 검출된 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제1운전율로 제어하고, 열교환기 주변에 마련된 제1팬을 동작시키고, 습도 검출부 주변에 마련된 제2팬을 정지시키는 것을 더 포함한다.
일 측면에 따르면, 실내 습도가 목표 습도에 도달하면 압축기의 운전율을 최저의 운전율로 제어하고 송풍팬의 회전수를 줄임으로써 저수조 및 증발기에 남아 있는 수분이 실내 습도 증가에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라 실내 공간의 습도를 목표 습도로 장시간 동안 유지시킬 수 있다.
또한 실내 습도가 목표 습도에 도달하면 압축기의 운전율을 최저의 운전율로 제어함으로써 전력 소비를 줄일 수 있다.
즉 최저의 운전율로 운전하는 압축기의 총 소비 전력이 잦은 운전 주기로 온오프하는 압축기의 총 소비 전력보다 낮기 때문에 제습기에서 소비되는 총 소비 전력을 낮출 수 있다.
또한 실내 습도가 목표 습도 도달 시 송풍팬이 정지하여도 습도 검출부 주변에 설치된 팬을 회전시킴으로써 실내 공기가 제습기 내로 유입되도록 할 수 있고 이에 따라 압축기의 운전율 변경 시점을 결정하기 위한 실내 공기의 습도를 정확하게 검출할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 제습기의 예시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 제습기의 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제습기의 제어 구성도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제습기의 제어 순서도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제습기와 종래 제습기의 습도, 운전 주기 및 누적 소비 전력 그래프이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 제습기의 제어 구성도이다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 제습기의 제어 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 제습기의 예시도이고 도 2는 실시 예에 따른 제습기의 단면도이다.
제습기(100)는 외관을 형성하는 본체(110)와, 본체(110)의 하부에 착탈 가능하게 마련된 저수조(120)와, 본체(110)의 상부에 개폐 가능하게 마련된 개폐부재(130)를 포함한다.
여기서 본체(110)는 전면 패널(111), 후면 패널(112) 및 저면 패널(113)을 포함하고, 전면 패널(111)과 후면 패널(112)은 서로 분리 가능하게 결합되며, 결합 시 내부에 수용 공간을 형성하고 상하부에 개폐 가능한 개구를 형성한다.
여기서 후면 패널(112)은 실내 공간의 공기가 본체 내부로 흡입되도록 하기 위한 복수의 흡입홀(112a)을 포함한다.
그리고 본체의 저면 패널(113)은 전면 패널(111)과 후면 패널(112)에 의해 형성된 본체의 하부의 개구를 커버한다.
본체(110)의 전면 패널(111)과 후면 패널(112)에 의해 형성된 본체의 상부의 개구는 개폐부재(130)에 의해 개폐 가능하다.
본체(110)의 상부에 형성된 개구에는 개폐부재(130)가 개폐 가능하게 설치된다.
여기서 본체(110)의 상부에 형성된 개구는, 제습 공기가 토출되는 토출구(114)이다.
즉 후면 패널(112)의 흡입홀(112a)을 통해 본체(110) 내부로 유입된 공기는 습기가 제거된 후 토출구(114)를 통해 외부로 배출된다.
아울러 토출구(114)에는 제습된 공기의 토출 방향을 조절하기 위한 그릴부재가 마련되는 것도 가능하다.
이러한 그릴 부재는 제습기가 작동되면 상측으로 이동하고, 제습기의 작동이 정지되면 하측으로 이동하여 토출구가 개폐되도록 한다. 이에 따라 본체(110) 내부로 침투하는 이물질에 의한 제습기(100)의 오작동을 방지할 수 있다.
제습기는 본체(110) 내부에 마련되되 후면 패널(112)에 인접하게 마련되되 분리 가능하게 마련된 필터부(115)를 더 포함한다. 즉 필터부(115)는 교체 가능하다.
이러한 필터부(115)는 후면 패널(112)의 흡입홀(112a)을 통해 본체(110) 내부로 유입되는 공기를 정화시킨다. 이와 같이 필터부(115)는 실내 공기 중의 이물질을 필터링함으로써 정화된 공기가 본체 내부로 유입되도록 한다.
필터부(115)는 공기 중에 포함된 비교적 큰 먼지를 제거하는 프리필터, 냄새를 제거하는 탈취필터, 전기적 작용으로 먼지를 모으는 집진필터 및 미세 먼지를 제거하는 헤파필터 중 적어도 하나일 수 있다.
저수조(120)는 본체 내부로 유입된 공기의 열교환과정에서 발생하는 응축수를 저장한다.
즉, 본체는 저수조를 수용할 수 있는 수용 공간을 포함하고, 이 본체의 수용 공간 내에는 저수조(120)가 인출 가능하게 삽입된다. 이를 통해 저수조 내에 저장된 응축수를 제거할 수 있다.
이러한 저수조(120)는 물을 저장하는 저장공간과, 인출 및 삽입이 용이하도록 하는 핸들을 포함할 수 있다.
저수조(120)는 증발기 및 응축기에 인접하게 형성되고 열교환 과정에서 발생하여 증발기에 맺힌 응축수를 저수조(120)로 안내하는 유로와, 유로와 연결된 유입구를 더 포함하고, 유로 및 유입구를 통해 유입된 물을 저장한다.
개폐부재(130)는 본체의 상부에 설치되되, 상하로 이동 가능하게 설치되어 본체의 상부 개구를 개폐한다. 이러한 개폐부재(130)는 제습기 작동 중 개방 상태를 유지하고 제습기 작동 정지 중 폐쇄 상태를 유지한다.
아울러, 제습기의 작동 상태에 따라 그릴부재만을 개폐하고, 개폐부재는 개방 상태를 유지시키는 것도 가능하다.
또한 제습기(100)는 본체(110) 내부에 마련되고 실내 공간의 공기를 흡입 및 송풍하기 위한 순환부(140)와, 본체(110) 내부에 마련되되 순환부(140)의 주변에 마련되고 흡입된 실내 공기 내의 습기를 제거하기 위한 냉동 사이클부(150)를 더 포함한다.
순환부(140)는 실내 공간의 공기가 본체 내부로 흡입되도록 하고, 습기가 제거된 공기를 실내 공간으로 배출시킨다.
이러한 순환부(140)는 복수개의 날개로 이루어지고 공기가 유동되도록 하는 팬(141)과, 이 팬(141)을 회전시키는 팬모터(142)를 포함한다.
팬모터(142)는 팬(141)에 회전력을 제공하고, 팬(141)은 팬모터(142)에 연결된 축을 중심으로 회전할 수 있다.
여기서 팬모터에 의해 회전하는 팬(141)의 회전 속도는 실내의 습도에 기초하여 가변 가능하다.
따라서, 팬의 회전에 의해 흡입구(112a)를 통해 본체(110) 내부로 유입된 공기는 증발기 및 응축기를 거쳐 토출구(114)로 배출되되 회전 속도에 기초하여 제습된 공기의 배출량을 가변할 수 있다.
냉동 사이클부(150)는 본체 내부로 유입된 공기의 열교환을 수행함으로써 유입된 공기 내의 습기를 제거한다.
이러한 냉동 사이클부(150)는 본체의 하부에 마련되되 저수조의 일측에 마련된 압축기(151)와, 냉매관을 통해 압축기에 연결된 응축기(152)와, 일측이 팽창밸브(154: 도 3 참조)를 통해 응축기에 연결되고 타측이 압축기에 연결된 증발기(153)를 포함한다.
응축기(152)와 증발기(153)는 본체(110)의 내부에 배치되되 송풍부(140)와 필터부(115) 사이에 배치되고, 또한 응축기(152)와 증발기(153)는 서로 인접하여 설치된다.
아울러 응축기(152)와 증발기(153)는 공기의 열교환을 수행하는 열교환기로, 이 열교환기는 흡입구(112a)를 통해 본체(110) 내부로 유입된 공기와 냉매 사이에 더 많은 열교환이 일어나도록 하는 복수의 핀 또는 관을 포함할 수 있다.
압축기(151)는 냉매를 압축하고 압축된 고온고압의 기체 상태의 냉매를 응축기(152)로 토출한다. 이러한 압축기(151)는 운전율 조정이 가능한 인버터형 압축기이다.
여기서 운전율을 조정하는 것은, 압축기 내 모터의 회전 속도를 조정하는 것을 포함한다.
응축기(152)는 냉매관을 통해 압축기(151)의 토출구에 연결되고 냉매의 열 방출을 통해 압축기(151)로부터 유입된 냉매를 응축시킨다. 이때 고온고압의 기체 상태의 냉매가 고온고압의 액체 상태의 냉매로 상 변화된다.
팽창밸브(154)는 응축기(152)와 증발기(153) 사이에 배치되어 있다.
팽창밸브(154)는 냉매의 증발에 의한 열 흡수 작용이 용이하게 일어나도록 응축기(152)로부터 유입된 냉매의 압력과 온도를 강하시킨 후 증발기(153)에 전달한다.
즉 팽창밸브를 통과한 냉매는 고온 고압의 액체 상태에서 저온저압의 액체 상태로 변화한다. 여기서 팽창밸브는 모세관으로 구현하는 것도 가능하다.
증발기(153)는 실내 공간에 배치되며 팽창밸브로부터 유입되는 냉매의 증발에 의한 열흡수를 통해 실내 공기와의 열 교환을 수행한다. 이때 저온저압의 액체 상태의 냉매가 저온저압의 기체 상태의 냉매로 상 변화된다.
이러한 냉동 사이클부의 동작에 따른 제습 과정을 설명한다.
냉동 사이클부(150)의 냉매는 압축기(151), 응축기(151), 팽창밸브(154) 및 증발기(153)를 차례로 순환한다.
그리고 실내 공간의 공기는 필터부(115)를 거쳐 정화된 후 본체(110) 내부로 유입되고, 본체(110) 내부에 유입된 공기는 증발기(153)로 이동하며, 증발기(153)에서 증발에 의한 열 흡수과정이 이루어진 후 응축기(152) 측으로 이동하고, 응축기(152)에서 열 방출과정이 이루어진 후 팬(141)을 통해 토출구(114)로 이동하여 외부로 배출된다.
외부로 배출되는 공기는 본체 내부로 유입된 공기 중 수분이 제거된 공기이다. 여기서 본체 내부에서 제거된 수분은 증발기에 응축된 물로, 증발기에 맺힌 응축수는 유로를 따라 저수조(120)로 이동한다.
이와 같이 실내 공기 중에 포함된 수분은 응축수 형태로 증발기(153)에 맺히게 되고, 이 응축수는 유로를 통해 저수조(120)의 저장공간으로 이동한다.
본체(110)는 제습기의 동작 명령을 입력받고 작동 상태를 표시하는 사용자 인터페이스와, 제습기의 동작을 제어하는 구동모듈을 더 포함한다.
여기서 사용자 인터페이스는 복수의 버튼을 갖는 입력부와, 발광다이오드(LED) 또는 LCD와 같은 표시부를 포함한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제습기의 제어 구성도로, 제습기는 입력부(161), 습도 검출부(162), 제어부(163), 저장부(164), 표시부(165) 및 구동부(166)를 포함한다.
입력부(161)는 전원 온오프, 운전 모드, 목표 습도 등을 입력받는다.
습도 검출부(162)는 본체의 내부에 마련되고 본체의 내부로 유입되는 실내 공기의 습도를 검출하며 검출된 습도에 대한 정보를 제어부(163)에 전송한다.
이러한 습도 검출부(162)는 증발기(152) 주변에 마련 가능하다.
제어부(163)는 전원 온 명령이 입력되면 압축기 및 팬의 동작을 제어한다.
제어부(163)는 제습 동작 중 검출된 실내의 습도와 목표 습도를 비교하고 실내 습도가 목표 습도 이상인지 판단하며 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 제어하고 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 압축기의 운전율을 제2운전율로 제어한다.
여기서 제2운전율은 제1운전율보다 낮은 운전율이다.
아울러 제어부(163)는 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때 실내의 습도와 목표 습도의 차이가 커질수록 압축기의 운전율을 더 낮게 단계적으로 조정하는 것도 가능하다.
이러한 제어부(163)는 압축기 내부의 모터의 회전속도(RPM)을 조정하는 것으로, 구동부로 펄스폭변조(PWM) 제어 신호를 전송한다.
제어부(163)는 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 순환부의 팬 속도를 제 1회전속도로 제어하고 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 순환부의 팬 속도를 제2회전속도로 제어한다.
여기서 제2회전속도는 제1회전속도보다 느린 회전속도이다.
아울러 팬 속도를 제어하는 것은, 팬모터의 회전 속도를 제어하는 것을 포함한다.
또한 제어부(163)는 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때 실내의 습도와 목표 습도의 차이가 커질수록 팬의 회전 속도를 더 낮게 단계적으로 조정하는 것도 가능하다.
제어부(163)는 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때 압축기의 운전율과 팬의 회전속도가 감소되도록 제어하되, 미리 설정된 시간 동안 압축기의 운전율과 팬의 회전속도를 제어한다.
또한 제어부(163)는 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때 압축기의 운전율과 팬의 회전속도가 감소되도록 제어하면서 실내 습도와 정지 습도를 비교하고, 실내 습도가 정지 습도 미만이 되면 압축기 및 팬의 동작을 정지 제어하는 것도 가능하다.
여기서 정지 습도는 제습 동작이 정지되어도 증발기에 맺힌 응축수 및 저수조에 저장된 물에 의해 실내 습도가 목표 습도 이상으로 상승되지 않는 습도로, 목표 습도에서 일정 크기 차감된 습도이거나, 미리 설정된 습도이다.
제어부(163)는 압축기의 운전율이 감소 조정되거나 정지된 상태에서 환경 변화에 의한 실내 습도의 상승 여부를 확인하기 위해 실내 습도와 목표 습도를 계속적으로 비교하고, 실내 습도와 목표 습도 이상이 되면 압축기의 운전율을 제1운전율로 다시 상향 제어하고, 팬의 속도를 제1회전속도로 다시 상향 제어한다.
아울러 제어부(163)는 제습 동작이 정지되면 미리 설정된 주기로 팬의 동작을 제어한다.
여기서 미리 설정된 주기로 팬의 동작을 제어하는 것은, 제습 정지 중 압축기의 다음 운전 시점을 결정하기 위한 실내 습도를 확인하기 위해 실내 공기가 본체 내부로 유입되도록 하는 것이다.
저장부(164)는 목표 습도를 저장하고, 압축기의 제1운전율 및 제2운전율을 저장하며, 팬의 제1회전속도 및 제2회전속도를 저장한다.
또한 저장부(164)는 실내 습도가 목표 습도 미만일 때 실내 습도와 목표 습도의 차이 값에 대응하는 운전율을 저장하는 것도 가능하다.
또한 저장부(164)는 압축기 정지를 위한 미리 설정된 시간 또는 정지 습도를 저장하는 것도 가능하고, 제습 정지 시 실내 습도 검출을 위한 팬의 운전 주기를 저장하는 것도 가능하다.
표시부(165)는 제습기의 동작 상태, 현재 실내 습도, 목표 습도 등을 표시한다.
여기서 동작 상태는, 동작 온오프, 에러 여부 및 운전 모드 등을 포함한다.
구동부(166)는 제어부의 명령에 기초하여 제습기 내의 각종 부하를 구동시키는 것으로, 압축기(151)를 구동시키는 제1구동부(166a), 팽창밸브(154)를 구동시키는 제2구동부(166b), 순환부의 팬(141)을 구동시키는 제3구동부(166c)를 포함한다.
제1구동부(166a)는 복수의 스위칭 소자를 포함하고 PWM 제어 신호에 기초하여 복수의 스위칭 소자를 온오프 구동시키는 인버터부로, 제어부의 PWM 제어 신호에 기초하여 압축기의 운전율을 조정한다.
제2구동부(166b)는 팽창밸브의 개도를 조정하는 것도 가능하다.
제3구동부(166c)는 팬의 회전 속도를 조정한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제습기의 제어 순서도로, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
제습기는 전원 온 및 동작 명령이 입력(201)되면 냉동사이클부의 압축기를 제1운전율로 동작시키고 순환부의 팬을 제1회전속도로 동작(202)시킨다.
제습기는 목표 습도가 입력되면 목표 습도를 저장하는 것도 가능하다. 아울러, 목표 습도는 미리 설정된 습도일 수 있다.
제습기는 실내 습도를 검출(203)하고 검출된 실내 습도와 목표 습도를 비교하고 실내 습도가 목표 습도 이상인지 판단(204)하며 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 유지시키고 팬의 속도를 제1회전속도로 유지시킨다.
반면, 제습기는 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 압축기의 운전율을 제 2운전율로 하향 조정하고 팬의 속도를 제2회전속도로 하향 조정한다.
이에 따라 압축기는 제2운전율로 동작하고, 팬은 제2회전속도로 동작(205)한다.
즉 제2운전율은 제1운전율보다 낮은 운전율이고, 제2회전속도는 제1회전속도보다 느린 회전속도이다.
아울러 제습기는 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때 실내의 습도와 목표 습도의 차이가 커질수록 압축기의 운전율을 더 낮게 단계적으로 조정하는 것도 가능하다.
예를 들어, 제습기는 실내 습도와 목표 습도의 차이가 0.5%이면 운전율을 1단계로 조정하고, 실내 습도와 목표 습도의 차이가 1%이면 운전율을 1단계 보다 낮은 제2단계로 조정할 수 있다.
제습기는 압축기 및 팬의 동작을 하향 조정한 상태에서, 즉 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때에도 검출된 실내 습도와 목표 습도를 비교하고 실내 습도가 목표 습도 이상인지 판단(206)하며 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 상향시키고 팬의 속도를 제1회전속도로 상향시킨다.
즉 환경 변화에 따라 실내 습도가 목표 습도 이상으로 상승하였는지 판단하기 위해서 압축기 및 팬을 하향 조정하여 동작시키는 상태에서도 실내 습도를 검출하는 것이다.
반면, 제습기는 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만으로 유지되고 있으면 압축기의 운전율을 제 2운전율로 유지시키고 팬의 속도를 제2회전속도로 유지(207)시킨다.
아울러 제습기는 압축기 및 팬의 동작을 하향 조정한 상태에서, 검출된 실내의 습도와 정지 습도를 비교하고, 실내 습도가 정지 습도 미만이 되면 압축기 및 팬의 동작을 정지 제어하는 것도 가능하다.
또한 제습 동작이 정지된 상태에서 환경 변화에 의한 실내 습도의 상승 여부를 확인하기 위해, 팬을 주기적으로 동작시킴으로써 실내 공기가 본체 내부로 유입되도록 하는 것도 가능하다. 이를 통해 본체 내부의 습도가 아닌 실내 공간의 습도를 검출할 수 있다.
이러한 제습기의 동작 상태는 표시부(165)를 통해 표시 가능하다.
제습기는 사용자에 의해 전원 오프 명령이 입력되면 모든 부하의 동작을 정지시킨다.
이와 같이, 실내 습도가 목표 습도보다 낮아진 상태에서 압축기의 운전율 및 팬의 회전속도를 하향 조정하여 동작시킴으로써 증발기에 맺힌 응축수 및 조수조에 저장된 물에 의해 실내 공간의 습도가 다시 높아지는 것을 방지할 수 있다.
즉 제습기는 실내 공간의 습도를 목표 습도로 장시간 유지시킬 수 있다.
또한 실내 습도가 목표 습도보다 낮아졌을 때 압축기를 오프시키는 것보다, 압축기의 운전율을 하향 조정하여 동작시킴으로써 압축기에서 소비되는 소비 전력을 절감할 수 있다. 이를 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5의 a1 그래프는 정속형 압축기를 이용하였을 때 실내 습도 그래프이고, a2 그래프는 인버터형 압축기를 이용하였을 때 실내 습도 그래프이고, 도 5의 b1 그래프는 정속형 압축기의 온오프 주기 그래프이고, b2 그래프는 인버터형 압축기를 운전율 변화 그래프이다.
정속형 압축기를 이용하여 제습하였을 때, 실내 습도(%)의 변화에 따라 압축기가 온오프되는 것을 알 수 있다.
즉 정속형 압축기의 경우, 실내 습도가 목표 속도에 도달하면 운전이 정지되고 이때 증발기 및 저수조의 수분이 실내 공간으로 토출되어 실내 습도가 빠르게 상승하게 된다. 이에 따라 정속형 압축기는 오프된 후 빠른 시간 내에 동작이 온 된다.
하지만 인버터형 압축기를 이용하여 제습하였을 때, 압축기의 운전율이 유지됨에 따라 실내 습도 역시 유지됨을 알 수 있다.
도 5의 c1 그래프는 정속형 압축기를 이용하였을 때 누적 소비 전력(kW) 그래프이고, c2 그래프는 인버터형 압축기를 이용하였을 때 누적 소비 전력 그래프이다.
이에 도시된 바와 같이, 최저의 운전율로 운전하는 인버터형 압축기를 이용하였을 때의 총 누적 소비 전력이 잦은 운전 주기로 온오프하는 정속형 압축기를 이용하였을 때의 총 누적 소비 전력보다 낮음을 알 수 있다.
또한 실내 습도가 목표 습도에 도달하면 인버터형 압축기를 오프시키지 않고 운전 주파수를 낮추어 최저의 운전율로 동작시킴으로써 제습량을 점점 줄여 증발기에 맺혔던 수분이 증발되어 실내 공간으로 토출되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 제습기의 제어 구성도로, 제습기는 입력부(161), 습도 검출부(162), 제어부(163), 저장부(164), 표시부(165) 및 구동부(166)를 포함하고, 부하로 제2팬을 더 포함한다.
입력부(161), 습도 검출부(162), 저장부(164), 표시부(165)는 일 실시 예와 동일하여 설명을 생략한다.
제어부(163)는 전원 온 명령이 입력되면 압축기 및 제1팬(142: 일 실시예의 순환부의 팬과 동일)의 동작을 제어한다.
제어부(163)는 제습 동작 중 검출된 실내의 습도와 목표 습도를 비교하고 실내 습도가 목표 습도 이상인지 판단하며 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 제어하고 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 압축기의 운전율을 제2운전율로 제어한다.
여기서 제2운전율은 제1운전율보다 낮은 운전율이다.
아울러 제어부(163)는 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때 실내의 습도와 목표 습도의 차이가 커질수록 압축기의 운전율을 더 낮게 단계적으로 조정하는 것도 가능하다.
이러한 제어부(163)는 압축기 내부의 모터의 회전속도(RPM)을 조정하는 것으로, 구동부로 펄스폭변조(PWM) 제어 신호를 전송한다.
제어부(163)는 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 순환부의 제1팬(141)의 속도를 제 1회전속도로 제어하고 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 순환부의 제1팬(141)의 속도를 제2회전속도로 제어한다.
여기서 제2회전속도는 제1회전속도보다 느린 회전속도이다.
아울러 제어부(163)는 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 실내 습도와 목표 습도의 차이에 따라 제1팬(141)의 회전 속도를 더 낮게 단계적으로 조정하는 것도 가능하다.
또한 제어부(163)는 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 제1팬(141)의 동작을 오프 제어하는 것도 가능하다.
제어부(163)는 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때 미리 설정된 시간 동안 압축기의 운전율과 팬의 회전속도를 하향 제어한다.
또한 제어부(163)는 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때 압축기의 운전율과 팬의 회전속도가 감소되도록 제어하면서 실내 습도와 정지 습도를 비교하고, 실내 습도가 정지 습도 미만이 되면 압축기 및 팬의 동작을 정지 제어하는 것도 가능하며, 이때 제2팬(143)의 동작을 온 제어한다.
제2팬의 동작을 온 제어하는 것은, 제습 동작 정지 중 압축기의 다음 운전 시점을 결정하기 위한 실내 습도를 확인하기 위해 실내 공기가 본체 내부로 유입되도록 하는 것이다.
여기서 정지 습도는 제습 동작이 정지되어도 증발기에 맺힌 응축수 및 저수조에 저장된 물에 의해 실내 습도가 목표 습도 이상으로 상승되지 않는 습도로, 목표 습도에서 일정 크기 차감된 습도이거나, 미리 설정된 습도이다.
제어부(163)는 제습 동작 정지 중에도 환경 변화에 의한 실내 습도의 상승 여부를 확인하기 위해 실내 습도와 목표 습도를 계속적으로 비교하고, 실내 습도와 목표 습도 이상이 되면 압축기의 운전율을 제1운전율로 다시 상승 제어하고, 팬의 속도를 제1회전속도로 다시 상승 제어한다.
구동부(166)는 제어부의 명령에 기초하여 제습기 내의 각종 부하를 구동시키는 것으로, 압축기(151)를 구동시키는 제1구동부(166a), 팽창밸브(154)를 구동시키는 제2구동부(166b), 순환부의 제1팬(141)을 구동시키는 제3구동부(166c)와, 제2팬(143)을 구동시키는 제4구동부(166d)를 포함한다.
제1구동부(166a)는 복수의 스위칭 소자를 포함하고 PWM 제어 신호에 기초하여 복수의 스위칭 소자를 온오프 구동시키는 인버터부로, 제어부의 PWM 제어 신호에 기초하여 압축기의 운전율을 조정한다.
제2구동부(166b)는 팽창밸브의 개도를 조정하는 것도 가능하다.
제3구동부(166c)는 팬의 회전 속도를 조정한다.
제4구동부(166d)는 제습 동작 정지 중 제2팬(143)을 회전시키고, 제습 동작 중에는 동작을 정지시킨다.
여기서 제2팬(143)은 제1팬보다 사이즈가 작은 소형 팬으로, 습도 검출부(162)의 주변에 마련함으로써 제습 동작 정지 중에 습도 검출부(162) 측으로 실내 공기가 유동되도록 한다.
도 7은 다른 실시 예에 따른 제습기의 제어 순서도로, 도 6을 참조하여 설명한다.
제습기는 전원 온 및 동작 명령이 입력(211)되면 냉동사이클부의 압축기(151)를 제1운전율로 동작시키고 순환부의 제1팬(141)을 동작시키며 제2팬은 동작시키지 않는다(212).
제습기는 목표 습도가 입력되면 목표 습도를 저장하는 것도 가능하다. 아울러, 목표 습도는 미리 설정된 습도일 수 있다.
제습기는 실내 습도를 검출(213)하고, 검출된 실내 습도와 목표 습도를 비교하고 실내 습도가 목표 습도 이상인지 판단(214)하며 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 유지시키고 제1팬(141)의 동작을 유지시키며, 제2팬(143)을 정지상태로 유지시킨다.
반면, 제습기는 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 압축기의 운전율을 제 2운전율로 하향 조정하고 제1팬(141)을 정지시키며, 제2팬(143)을 동작시킨다(215).
여기서 제2운전율은 제1운전율보다 낮은 운전율이다.
아울러 제1팬(141)의 회전 속도를 하향 조정하는 것도 가능하다.
제습기는 압축기(151)의 동작을 하향 조정하고 제1팬(141)을 정지시키며 제2팬(143)을 회전시킨 상태에서, 즉 실내의 습도가 목표 습도 미만일 때에도 검출된 실내 습도와 목표 습도를 비교하고 실내 습도가 목표 습도 이상인지 판단(216)하며 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 압축기의 운전율을 제 1운전율로 상향 조정하고 제1팬(141)을 다시 동작시키며, 제2팬(143)은 정지시킨다.
즉 환경 변화에 따라 실내 습도가 목표 습도 이상으로 상승하였는지 판단하기 위해서 압축기의 운전율을 하향 조정하여 동작시키는 상태에서도 실내 습도를 검출하는 것이다.
반면, 제습기는 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만으로 유지되고 있으면 압축기, 제1팬 및 제2팬의 상태를 유지시킨다. 즉, 제습기는 압축기의 운전율을 제 2운전율로 유지시키고 제1팬을 정지상태로 유지시키며, 제2팬은 계속적으로 동작(217)시킨다.
아울러 제습기는 압축기의 운전율을 하향 조정한 상태에서, 검출된 실내의 습도와 정지 습도를 비교하고, 실내 습도가 정지 습도 미만이 되면 압축기의 동작을 정지 제어하는 것도 가능하다.
이러한 제습기의 동작 상태는 표시부(165)를 통해 표시 가능하다.
제습기는 사용자에 의해 전원 오프 명령이 입력되면 모든 부하의 동작을 정지시킨다.
이와 같이, 실내 습도가 목표 습도보다 낮아진 상태에서 압축기의 운전율의 회전속도를 하향 조정하여 동작시킴으로써 증발기에 맺힌 응축수 및 조수조에 저장된 물에 의해 실내 공간의 습도가 다시 높아지는 것을 방지할 수 있다.
즉 제습기는 실내 공간의 습도를 목표 습도로 장시간 유지시킬 수 있다.
또한 실내 습도가 목표 습도보다 낮아졌을 때 압축기를 오프시키는 것보다, 압축기의 운전율을 하향 조정하여 동작시킴으로써 압축기에서 소비되는 소비 전력을 줄일 수 있다.
100: 제습기 110: 본체
120: 저수조 130: 개폐부재
140: 순환부 150: 냉동사이클부

Claims (15)

  1. 압축기와, 상기 압축기에 연결되고 실내 공기와의 열교환을 통해 제습을 수행하는 열교환기로 이루어진 냉동사이클부;
    상기 실내 공기의 습도를 검출하는 습도 검출부;
    상기 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 상기 압축기의 운전율을 제 1운전율로 제어하고 상기 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 상기 압축기의 운전율을 제2운전율로 제어하는 제어부;
    상기 제어부에서 전송된 운전율에 기초하여 상기 압축기를 구동시키는 인버터부를 포함하는 제습기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2운전율은 상기 제1운전율보다 낮은 제습기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2운전율은, 상기 실내의 습도와 목표 습도의 차이에 기초하여 다단계로 조정되는 제습기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내 공기가 유입되도록 하고 상기 제습된 공기가 실내로 토출되도록 하는 순환부를 더 포함하는 제습기.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 상기 순환부의 팬 속도를 제 1회전속도로 제어하고 상기 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 상기 순환부의 팬 속도를 제2회전속도로 제어하는 제습기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2회전속도는 상기 제1회전속도보다 느린 제습기.
  7. 압축기와, 상기 압축기에 연결되고 실내 공기와의 열교환을 통해 제습을 수행하는 열교환기로 이루어진 냉동사이클부;
    상기 실내 공기가 유입되도록 하고 상기 제습된 공기가 실내로 토출되도록 하는 제1팬;
    상기 실내 공기의 습도를 검출하는 습도 검출부;
    상기 습도 검출부의 주변에 마련되는 제2팬;
    상기 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 상기 압축기의 운전율이 감소되도록 제어하고, 상기 압축기를 제2운전율로 제어 시에 상기 제2팬의 동작을 온 제어하는 제어부;
    상기 제어부에서 전송된 운전율에 기초하여 상기 압축기를 구동시키는 인버터부를 포함하는 제습기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 검출된 실내의 습도가 목표 습도 이상이면 상기 압축기의 운전율을 제 1운전율로 제어하고 상기 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 상기 제1운전율보다 낮은 제2운전율로 제어하는 제습기.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 상기 제1팬의 회전 속도가 감소되도록 제어하는 제습기.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 검출된 실내의 습도가 목표 습도 미만이면 상기 제1팬의 동작을 정지 제어하는 제습기.
  11. 인버터형의 압축기와, 압축기에 연결된 열교환기를 가지는 제습기의 제어 방법에 있어서,
    상기 압축기를 제1운전율로 구동시켜 제습 운전을 수행하고,
    습도를 검출하고,
    상기 검출된 습도와 목표 습도를 비교하여 상기 검출된 습도가 상기 목표 습도 이상인지 판단하고,
    상기 검출된 습도가 목표 습도 미만이면 상기 압축기의 운전율을 상기 제1운전율보다 낮은 제2운전율로 조정하는 제습기의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출된 습도가 상기 목표 습도 이상이면 상기 압축기의 운전율을 제 1운전율로 유지시키는 것을 더 포함하는 제습기의 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출된 습도가 목표 습도 미만이면 상기 열교환기 주변에 마련된 제1팬의 회전 속도를 감소시키는 것을 더 포함하는 제습기의 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출된 습도가 목표 습도 미만이면 상기 열교환기 주변에 마련된 제1팬의 동작을 정지시키고,
    습도 검출부 주변에 마련된 제2팬을 동작시켜 실내 공기가 유입되도록 하는 것을 더 포함하는 제습기의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2팬 동작 중에 검출된 습도가 목표 습도 이상이면 상기 압축기의 운전율을 제1운전율로 제어하고,
    상기 열교환기 주변에 마련된 제1팬을 동작시키고,
    습도 검출부 주변에 마련된 제2팬을 정지시키는 것을 더 포함하는 제습기의 제어 방법.
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