KR20150092946A - 제습기 및 그 제어방법 - Google Patents

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김성우
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명성렬
방제우
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임병한
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진동식
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삼성전자주식회사
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Abstract

개시된 발명은 제습기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 본체; 본체 내부에 위치하여 냉매를 압축시키는 압축기; 본체 내부의 공기를 외부로 안내하기 위한 팬을 구동시키는 팬모터; 압축기와 연결되어 제어부의 제어에 따라 압축기의 회전수를 조절하는 인버터; 및 운전모드별로 팬모터의 회전수 및 압축기의 회전수를 제어하는 제어부;를 포함하고, 제어부는 인버터를 통해 압축기의 회전수를 제어할 수 있다.

Description

제습기 및 그 제어방법{DEHUMIDIFIER AND CONTROL METHOD THEREFOR}
제습기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 제습기는 실내 공간의 습도를 낮추기 위해 사용되는 장치로, 외관을 형성하는 본체 내에 냉동 사이클 구성요소들인 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 회전하면 흡입력 및 송풍력을 발생시켜 실내 공간의 공기가 본체를 통과하도록 하는 송풍팬을 포함한다.
따라서 실내 공간의 공기가 본체 내의 증발기를 통과하도록 하면, 공기 내에 포함되어 있던 수분이 증발기의 표면에서 응축되므로 제습이 이루어진다. 또한, 제습된 공기는 응축기를 통과하는 냉매를 응축시키기 위해 응축기를 통과하도록 되어 있는데, 응축기를 통과하면서 응축기의 냉매로부터 열을 흡수하여 가열되므로, 실내 공간의 공기는 본체를 통과하며 습도가 낮아짐과 동시에 온도가 높아진다.
일반적으로 제습기는 정음 모드 및 터보 제습/건조 모드를 사용하기 위해 팬모터의 알피엠(RPM)만을 제어하기 때문에 모드 전환에 제한을 가지게 되었다.
제습기 및 그 제어방법의 일 측면은 제습기 동작 시 인버터 기능을 압축기에 적용하여 운전 모드 전환에 따른 성능을 향상시키기 위한 제습기 및 그 제어방법을제공하기 위한 것이다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 제습기는, 본체; 상기 본체 내부에 위치하여 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 본체 내부의 공기를 외부로 안내하기 위한 팬을 구동시키는 팬모터; 상기 압축기와 연결되어 제어부의 제어에 따라 상기 압축기의 회전수를 조절하는 인버터; 및 운전모드별로 상기 팬모터의 회전수 및 상기 압축기의 회전수를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 인버터를 통해 상기 압축기의 회전수를 제어할 수 있다.
상기 운전모드는 정격모드, 터보모드 및 정음모드 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 정음모드 시, 팬모터의 회전수와 압축기의 회전수를 동시에 상기 정격모드의 팬모터의 회전수와 압축기의 회전수 보다 낮게 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 터보모드 시, 압축기의 회전수를 상기 정격모드의 압축기의 회전수 보다 크게 제어하고, 상기 터보모드 시의 상기 압축기의 회전수에 따라 팬모터의 회전수를 제어할 수 있다.
또한, 상기 터보모드는 터보 제습모드와 터보 건조모드를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 터보 제습모드 시, 상기 팬모터의 회전수를 상기 터보 건조모드의 팬모터의 회전수 보다 낮게 제어할 수 있다.
또한, 제습기는, 실내 공기를 흡입하는 흡입구; 및 제습된 공기를 토출하는 토출구;를 더 포함할 수 있다.
또한, 제습기는, 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 열교환시키는 증발기와 응축기를 포함하는 열교환기;를 더 포함할 수 있다.
또한, 제습기는, 실내 습도를 감지하는 습도 감지 센서;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 압축기는 BLDC(Brushless Direct Current) 압축기일 수 있다.
또한, 상기 팬모터는 BLDC(Brushless Direct Current) 팬모터일 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 제습기의 제어방법은, 사용자에 의해서 입력된 운전모드를 판별하는 단계; 판별된 운전모드에 따라 팬모터의 회전수 및 압축기의 회전수를 제어하는 단계; 실내 습도가 정상 습도 기준치에 도달하는지 여부를 확인하는 단계; 및 확인 결과 상기 실내 습도가 상기 정상 습도 기준에 도달하는 경우, 압축기 및 팬모터의 동작을 종료하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 운전모드는 정격모드, 터보모드 및 정음모드 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 판별된 운전모드가 정음모드인 경우, 상기 팬모터의 회전수 및 압축기의 회전수를 제어하는 단계에서, 팬모터의 회전수와 압축기의 회전수를 동시에 상기 정격모드의 팬모터의 회전수와 압축기의 회전수 보다 낮게 제어할 수 있다.
또한, 상기 판별된 운전모드가 터보모드인 경우, 상기 팬모터의 회전수 및 압축기의 회전수를 제어하는 단계에서, 상기 압축기의 회전수를 상기 정격모드의 압축기의 회전수 보다 크게 제어하고, 상기 터보모드 시의 상기 압축기의 회전수에 따라 팬모터의 회전수를 제어할 수 있다.
제습기 및 그 제어방법의 일 측면에 의하면, 인버터 기능을 압축기에 적용하여 운전 모드 전환 시 압축기와 팬 모터의 알피엠(RPM)을 모두 제어하는 것이 가능하기 때문에, 제습기 구동 소음을 낮추기 위한 정음 모드 및 터보 모드를 비롯한 구동 모드별 성능을 향상시킬 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 제습기 정면의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 2는 제습기 후면의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 3은 제습기의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 4는 제습기의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 제습기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6 내지 도 8은 제습기의 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 운전모드별 제습량을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 제습기 정면의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 2는 제습기 후면의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2에서 도시하는 바와 같이, 제습기(1)는 본체(10), 본체(10) 내부의 제습된 공기를 외부로 배출시키기 위한 토출구(20), 실내 공간으로부터 공기를 흡입하기 위한 흡입구(30) 및 각종 기능 입력을 위한 조작부(40)를 포함할 수 있다.
이때, 토출구(20)는 본체(10)의 전면에 위치할 수 있고, 흡입구(30)는 본체(10)의 후면에 위치할 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 운용자에 따라 배치 위치를 변경하는 것이 가능하다 할 것이다. 도시하지 않았지만, 토출구(20)는 그릴(Grille)과 블레이드(Blade)를 더 구비하여, 그릴과 블레이드의 조절을 통해 공기의 흐름 방향을 변경할 수 있다.
조작부(40)는 전원버튼, 운전모드 선택 버튼을 비롯한 각종 기능 입력을 위한 버튼을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 만수정도, 시간, 제습량을 비롯한 각종 정보를 표시하기 위한 표시부를 포함하는 것도 가능하다 할 것이다.
도 3은 제습기의 구성을 나타내는 회로도이고, 도 4는 제습기의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3 내지 도 4에서 도시하는 바와 같이, 제습기(100)는 흡입구(도 1의 30)를 통해 흡입된 공기를 열교환시키는 증발기(110)와 응축기(120)를 포함하는 열교환기, 팬모터(131), 팬(133), 압축기(140), 인버터(150) 및 팽창밸브(160)를 포함할 수 있다.
증발기(110)는 갑압 팽창된 냉매가 증발하면서 본체(10) 내부로 유입된 공기로부터 열을 흡수하여 냉매액을 기체로 변화시킬 수 있다.
응축기(120)는 압축기(140)에서 압축된 냉매를 공기를 이용하여 냉각시킴으로써 열을 방출하고 냉매를 액체상태로 만들 수 있다.
도시하지 않았지만, 본체(10) 내부의 증발기(110)는 흡입구(30) 내측에 흡입구(30)와 대향되게 배치되며, 응축기(120)는 본체(10)의 토출구(20) 내측에 토출구(20)와 대향되게 배치될 수 있다.
압축기(140)는 본체(10) 내부에 위치하여 냉매를 압축시킬 수 있다. 상기 압축기(140)는 BLDC(Brushless Direct Current) 압축기일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
팬모터(131)는 본체(10) 내부의 공기를 외부로 안내하기 위한 팬(133)을 구동시킬 수 있다. 상기 팬모터(131)는 BLDC(Brushless Direct Current) 팬모터일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
인버터(150)는 압축기(140)와 연결되어 제어부(180)의 제어에 따라 압축기(140)의 회전수를 조절할 수 있다.
팽창밸브(160)는 냉매액을 모세관가 같은 가는 관을 통과시켜 냉매증발이 용이하도록 냉매를 감압 팽창시킬 수 있다.
제어부(180)는 운전모드별로 팬모터(131)의 회전수 및 압축기(140)의 회전수를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(180)는 인버터(150)를 통해 압축기(140)의 회전수를 제어할 수 있다. 상기 인버터(150)는 주파수를 바꾸어 압축기의 회전수를 조절할 수 있다. 상술한 운전모드는 일반적인 정상상태의 구동모드를 의미하는 정격모드, 정격모드에 비해 제습량을 증가시키기 위한 모드를 의미하는 터보모드 및 정격모드와 터보모드에 비해 소음을 낮추기 위한 정음모드 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 터보모드는 터보 제습모드와 터보 건조모드로 구분될 수 있다.
또한, 제어부(180)는 정음모드 시, 팬모터(131)의 회전수와 압축기(140)의 회전수를 동시에 정격모드의 팬모터의 회전수와 압축기(140)의 회전수 보다 낮게 제어할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 터보모드 시, 압축기(140)의 회전수를 정격모드의 압축기(140)의 회전수 보다 크게 제어하고, 터보모드 시의 압축기(140)의 회전수에 따라 팬모터(131)의 회전수를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 터보 제습모드 시, 팬모터(131)의 회전수를 터보 건조모드의 팬모터(131)의 회전수 보다 낮게 제어할 수 있다.
제습기(100)는 실내 습도를 감지하기 위한 습도 감지 센서(170)를 더 포함할 수 있다.
도 5는 제습기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 제습기(100)는 조작부(도 1의 40)를 통해 사용자에 의해서 입력된 운전모드를 판별할 수 있다(S101, S105, S109).
이때, 운전모드는 정격모드, 터보모드 및 정음모드 중 어느 하나일 수 있다.
다음, 판별된 운전모드에 따라 팬모터의 회전수 및 압축기의 회전수를 제어할 수 있다(S103, S107, S111).
보다 상세히 설명하면, 제습기(100)는 입력된 운전모드가 터보모드인지(S101), 또는 정격모드인지(S105), 또는 정음모드인지(S109) 여부를 순차적으로 확인하여 해당 모드를 파악하고, 파악된 모드에 따라 팬모터(131)와 압축기(140)의 회전수 조건으로 구동할 수 있다.
판별된 운전모드가 정음모드인 경우, 제습기(100)는 팬모터(131)의 회전수와 압축기(140)의 회전수를 동시에 정격모드의 팬모터(131)의 회전수와 압축기(140)의 회전수 보다 낮게 제어할 수 있다.
만약, 판별된 운전모드가 터보모드인 경우, 제습기(100)는 압축기(140)의 회전수를 정격모드의 압축기(140)의 회전수 보다 크게 제어하고, 터보모드 시의 압축기(140)의 회전수에 따라 팬모터(131)의 회전수를 제어할 수 있다.
다음, 제습기(100)는 실내 습도가 정상 습도 기준치에 도달하는지 여부를 확인할 수 있다(S113).
확인 결과, 실내 습도가 정상 습도 기준에 도달하는 경우, 제습기(100)는 압축기(140) 및 팬모터(131)의 동작을 종료할 수 있다(S115).
반대로, 실내 습도가 정상 습도 기준에 도달하지 않은 경우, 제습기(100)는 단계 S101부터 재 시작할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 제습기의 동작 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 운전모드별 제습량을 나타내는 그래프이다.
도 6은 운전모드가 정격 모드인 경우의 동작 예를 나타내는 것으로, 케이스 1일 때, 압축기의 회전수 2400rpm, 팬모터의 회전수 350rpm, 제습량 9.72ℓ, 공기토출온도 41.5℃이고, 케이스 2일 때, 압축기의 회전수 2400rpm, 팬모터의 회전수 400rpm, 제습량 9.86ℓ, 공기토출온도 39.3℃이며, 케이스 3일때, 압축기의 회전수 2400rpm, 팬모터의 회전수 450rpm, 제습량 9.72ℓ, 공기토출온도 37.7℃일 수 있다.
도 7은 운전모드가 정음 모드인 경우의 동작 예를 나타내는 것으로, 케이스 1일 때, 압축기의 회전수 1200rpm, 팬모터의 회전수 200rpm, 제습량 4.25ℓ, 공기토출온도 40.7℃이고, 케이스 2일 때, 압축기의 회전수 1200rpm, 팬모터의 회전수 250rpm, 제습량 4.9ℓ, 공기토출온도 37.1℃이며, 케이스 3일때, 압축기의 회전수 1200rpm, 팬모터의 회전수 300rpm, 제습량 4.68ℓ, 공기토출온도 34.6℃일 수 있다.
도 8은 운전모드가 터보 모드인 경우의 동작 예를 나타내는 것으로, 케이스 1일 때, 압축기의 회전수 3600rpm, 팬모터의 회전수 400rpm, 제습량 12.89ℓ, 공기토출온도 45.2℃이고, 케이스 2일 때, 압축기의 회전수 3600rpm, 팬모터의 회전수 450rpm, 제습량 13.46ℓ, 공기토출온도 42.9℃이며, 케이스 3일때, 압축기의 회전수 3600rpm, 팬모터의 회전수 500rpm, 제습량 13.39ℓ, 공기토출온도 41.1℃일 수 있다.
상술한 바와 같이, 개시된 발명에 의한 제습기는 운전모드에 따라 각각 압축기의 회전수 및 팬모터의 회전수를 다르게 제어하는 것이 가능하기 때문에, 각각의 운전모드에 따른 구동 성능을 변화시킬 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 정음 모드로부터 정격 모드를 거쳐 터보 모드에 이르기까지 제습량의 성능 향상을 확인할 수 있다. 이에, 제습환경에 따른 적절한 운전모드의 변경을 적용할 수 있다는 것이다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1, 100 : 제습기 10 : 본체
20 : 토출구 30 : 흡입구
40 : 조작부 110 : 증발기
120 : 응축기 131 : 팬모터
133 : 팬 140 : 압축기
150 : 인버터 160 : 팽창밸브
170 : 습도 감지 센서 180 : 제어부

Claims (14)

  1. 본체;
    상기 본체 내부에 위치하여 냉매를 압축시키는 압축기;
    상기 본체 내부의 공기를 외부로 안내하기 위한 팬을 구동시키는 팬모터;
    상기 압축기와 연결되어 제어부의 제어에 따라 상기 압축기의 회전수를 조절하는 인버터; 및
    운전모드별로 상기 팬모터의 회전수 및 상기 압축기의 회전수를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 인버터를 통해 상기 압축기의 회전수를 제어하는 제습기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 운전모드는 정격모드, 터보모드 및 정음모드 중 어느 하나인 제습기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정음모드 시, 팬모터의 회전수와 압축기의 회전수를 동시에 상기 정격모드의 팬모터의 회전수와 압축기의 회전수 보다 낮게 제어하는 제습기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 터보모드 시, 압축기의 회전수를 상기 정격모드의 압축기의 회전수 보다 크게 제어하고, 상기 터보모드 시의 상기 압축기의 회전수에 따라 팬모터의 회전수를 제어하는 제습기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 터보모드는 터보 제습모드와 터보 건조모드를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 터보 제습모드 시, 상기 팬모터의 회전수를 상기 터보 건조모드의 팬모터의 회전수 보다 낮게 제어하는 제습기.
  6. 제1항에 있어서,
    실내 공기를 흡입하는 흡입구; 및
    제습된 공기를 토출하는 토출구;
    를 더 포함하는 제습기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 열교환시키는 증발기와 응축기를 포함하는 열교환기;
    를 더 포함하는 제습기.
  8. 제1항에 있어서,
    실내 습도를 감지하는 습도 감지 센서;
    를 더 포함하는 제습기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 압축기는 BLDC(Brushless Direct Current) 압축기인 제습기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 팬모터는 BLDC(Brushless Direct Current) 팬모터인 제습기.
  11. 사용자에 의해서 입력된 운전모드를 판별하는 단계;
    판별된 운전모드에 따라 팬모터의 회전수 및 압축기의 회전수를 제어하는 단계;
    실내 습도가 정상 습도 기준치에 도달하는지 여부를 확인하는 단계; 및
    확인 결과 상기 실내 습도가 상기 정상 습도 기준에 도달하는 경우, 압축기 및 팬모터의 동작을 종료하는 단계;
    를 포함하는 제습기의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 운전모드는 정격모드, 터보모드 및 정음모드 중 어느 하나인 제습기의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 판별된 운전모드가 정음모드인 경우,
    상기 팬모터의 회전수 및 압축기의 회전수를 제어하는 단계에서,
    팬모터의 회전수와 압축기의 회전수를 동시에 상기 정격모드의 팬모터의 회전수와 압축기의 회전수 보다 낮게 제어하는 제습기의 제어방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 판별된 운전모드가 터보모드인 경우,
    상기 팬모터의 회전수 및 압축기의 회전수를 제어하는 단계에서,
    상기 압축기의 회전수를 상기 정격모드의 압축기의 회전수 보다 크게 제어하고, 상기 터보모드 시의 상기 압축기의 회전수에 따라 팬모터의 회전수를 제어하는 제습기의 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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