KR20160031362A - 제습기의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 제습기의 제어방법은 제습기의 운전을 위한 데이터가 입력되는 데이터 입력 단계; 상기 데이터 입력단계에서 초기 운전 여부를 판단하여 운전모드 판단 단계; 상기 운전모드 판단 단계에서 초기 운전에 해당하는 경우, 인버터 타입의 압축기의 입력 주파수를 설정 시간 내에 설정 주파수까지 높이는 기동 제어모드 운전 단계; 기동 제어모드의 종료시 입력되는 부하에 따라 상기 압축기의 주파수를 가변하여 운전하는 정시 제어모드 운전 단계를 포함하며, 이와 같은 제어 방법을 통해 소비전력을 절감시키고 제습기의 운전 효율을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

Description

제습기의 제어 방법 { Control method of dehumidifier }
본 발명은 제습기의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 제습기(除濕機)는 실내 공간의 습한 공기를 케이스의 내부로 흡입하고, 냉매가 흐르는 응축기 및 증발기로 이루어진 열교환기를 통과하도록 하여 습도를 낮춘 후, 실내 공간으로 제습된 공기를 다시 토출함으로써 실내의 습도(濕度)를 낮추는 장치이다.
즉, 제습기는 액화 상태의 냉매를 증발기에서 증발시킴으로써 주위의 공기로부터 열을 빼앗는 방법을 사용하는데, 냉매가 증발하면서 증발기의 온도가 낮아지게 되고 증발기를 통과하는 공기의 온도 역시 낮아지게 된다. 따라서, 상기 증발기 주위의 온도가 하강함에 따라 공기에 포함되어 있던 수분이 응축되어 증발기의 표면에 이슬로 맺히게 되며, 제습된 상태의 공기는 실내로 토출되어 실내 공간의 습도를 낮출 수 있도록 한다.
이와 같은 제습기는 근래에 들어 제습 성능의 향상과 사용의 편의를 위해 대용량화 및 다기능화되고 있으며, 따라서 제습기의 제습 용량은 물론 그 크기가 큰 제품들이 선호되고 있다.
그리고, 이와 같은 제습기는 통상 습도센서에 의한 실내 습도의 감지를 통해 목표 습도에 도달할때 까지 압축기와 송풍팬을 구동시켜 실내 공기가 상기 증발기를 통과하도록 하여 공기 중의 수분이 응축되도록 함으로써 실내 공간의 습도를 조절하게 된다. 이때, 상기 제습기는 실내 온도와 습도를 측정하여 측정된 실내의 온도와 습도를 설정된 온도와 습도와 비교하여 압축기와 송풍팬의 온오프 제어하게 되며, 이를 통해서 실내 습도가 목표 습도를 유지할 수 있도록 한다.
이러한 종래기술의 일례가 일본공개특허 제2005-161316호에 개시되어 있다. 일본공개특허 제2005-161316호에서는 실내의 온도와 습도를 검출하여 이를 설정한 온도 및 습도와 비교하여 송풍팬의 풍량을 조절하여 제습기를 통과하는 공기의 온도와 습도를 조절하는 제습기의 제어 방법에 관하여 개시되어 있다.
본 발명의 실시예는 부하에 따른 회전 속도의 제어가 가능한 인버터 압축기를 이용하여 실내 공간의 습도를 효율적으로 조절할 수 있는 제습기의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 제습기의 제어 방법은, 제습기의 운전을 위한 데이터가 입력되는 데이터 입력 단계; 상기 데이터 입력단계에서 초기 운전 여부를 판단하여 운전모드 판단 단계; 상기 운전모드 판단 단계에서 초기 운전에 해당하는 경우, 인버터 타입의 압축기의 입력 주파수를 설정 시간 내에 설정 주파수까지 높이는 기동 제어모드 운전 단계; 기동 제어모드의 종료시 입력되는 부하에 따라 상기 압축기의 주파수를 가변하여 운전하는 정시 제어모드 운전 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제습기의 운전 시작과 동시에 실내공기의 흡입 및 토출을 강제하는 팬모터 어셈블리는 설정된 속도로 회전하여 운전 종료시까지 설정 속도를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 제습기의 운전 시작과 동시에 전자 팽창밸브는 최대 개방 상태를 유지하고, 상기 설정 주파수에 도달된 후에는 초기화된 후 기준 개도를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 전자 팽창밸브의 기준 개도 유지 시간은 상기 압축기의 기동 제어모드의 시간보다 더 짧은 것을 특징으로 한다.
상기 설정 주파수는 복수의 단계로 설정 가능하며, 설정 시간에 따라 순차적으로 상승 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 제습기에 의하면, 입력되는 부하의 용량에 따라 주파수가 조절되는 인버터 타입의 압축기가 사용되므로써, 제습 환경에 따라 적절한 회전수로 회전 가능하게 되어 소비전력이 향상되는 이점이 있다.
특히, 제습기의 초기 운전시 기동 제어모드로 운전되며, 사이클이 안정화된 이후 정시 제어모드로 전환되도록 운전되어 빠른 속도로 최적의 운전상태가 될 수 있어 운전 효율이 향상되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 제습기의 구성을 보인 단면도이다.
도 2는 상기 제습기의 구성을 보인 블럭도이다.
도 3은 상기 제습기의 운전을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도 4는 상기 제습기의 기동시 시간에 따른 압축기와 송풍팬 및 전자팽창밸브의 구동 변화를 나타낸 그래프이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 제습기의 구성을 보인 단면도이다. 도 2는 상기 제습기의 구성을 보인 블럭도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제습기(1)는 실내 공기를 흡입하는 흡입구(11)와, 제습된 공기를 토출하는 토출구(12)가 형성되는 본체 하우징(10)과, 상기 본체 하우징(10)의 내부에 구비되어 냉동 사이클을 구성하는 압축기(20)와 응축기(30), 증발기(40), 팽창밸브(50) 및 이들을 연결하는 냉매 배관(미도시)과 상기 흡입구(11)로 공기의 흡입 후 상기 토출구(12)로 흡입된 공기의 토출을 강제하는 팬모터 어셈블리(60)로 구성될 수 있다.
상세히, 상기 제습기(1)의 내부 공간은 상기 본체 하우징(10)에 장착되는 프레임(13)에 의해 구획될 수 있다. 상기 프레임(13)에 의해 구획되는 하부 공간에 압축기(20)와 워터 탱크(15)가 구비될 수 있으며, 상기 팬모터 어셈블리(60)와 응축기(30), 증발기(40)는 프레임(13)에 의해 구획되는 상부 공간에 구비될 수 있다.
상기 워터 탱크(15)는 상기 증발기(40) 표면에 발생되는 응축수가 집수될 수 있도록 하는 것으로, 상기 본체 하우징(10)으로부터 탈착 가능하게 제공되며, 만수시 상기 워터 탱크(15)를 분리하여 물을 비운 후 다시 장착할 수 있도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 프레임(13)에는 상기 증발기(40)의 표면에서 흘러내리는 물이 상기 물통을 향할 수 있도록 하는 드레인팬(14)이 구비된다. 상기 드레인팬(14)은 필요에 따라 상기 프레임(13)과 일체로 구성되거나 별도로 구성되어 결합되도록 구성될 수 있다.
상기 압축기(20)는 냉동 사이클을 순환하는 저압의 기체상태 냉매를 고압의 기체상태로 압축하기 위한 것으로, 상기 본체 하우징(10)의 바닥에 장착된다. 상기 압축기(20)는 부하에 따라서 입력 주파수가 가변되어 회전속도를 제어함으로써 냉매의 압축 용량을 조절할 수 있는 인버터 압축기가 사용된다.
한편, 상기 압축기(20)는 상기 제습기(1)의 최초 운전시 부하에 관계없이 설정된 시간 동안 설정된 입력 주파수로 운전되는 기동제어 모드로 운전을 실시하게 되며, 기동제어 모드가 완료된 후에는 입력되는 부하에 따라 주파수가 조절되는 정시제어 모드로 운전을 실시하게 된다. 이와 같은 압축기(20)의 운전에 대해서는 아래에서 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
상기 응축기(30)와 증발기(40)는 흡입되는 공기의 열교환을 위한 것으로, 냉매 파이프과 다수의 냉각핀으로 구성되어 상기 팬모터 어셈블리(60)를 구성하는 송풍팬(62)에 의해 강제 유동되는 공기와 열교환될 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 증발기(40)는 상기 응축기(30)보다 더 흡입구(11)와 가까이 배치되어 흡입되는 공기가 상기 증발기(40)를 먼저 통과한 후에 상기 응축기(30)를 통과하도록 구성될 수 있다. 따라서, 흡입되는 실내 공기는 상기 증발기(40)를 통과하면서 공기중의 습기가 상기 증발기(40) 표면에 맺히게 되어 제습되며, 상기 응축기(30)를 지나면서 열교환에 의해 가열되어 상기 토출구(12)로 배출될 수 있게 된다. 이와 같은 과정을 통해 상기 증발기(40)를 통과하는 공기 중의 습기는 상기 증발기(40) 표면에 맺히게 되고, 상기 증발기(40)를 따라 흘러내려 상기 워터 탱크(15)에 집수될 수 있게 된다.
상기 응축기(30)와 증발기(40)의 사이를 연결하는 냉매 배관에는 팽창밸브(50)가 구비될 수 있다. 상기 팽창밸브(50)는 상기 응축기(30)에서 액화된 고온고압의 냉매를 감압시키기 위한 것으로, 밸브의 개도를 조절할 수 있는 전자 팽창밸브가 사용될 수 있다. 즉, 상기 팽창밸브(50)는 상기 압축기(20)의 회전 속도에 따라 개도가 조절되어 냉매의 유량을 조절할 수 있도록 구성된다.
상기 본체 하우징(10)의 내측에는 팬모터 어셈블리(60)가 구비되며, 상기 팬모터 어셈블리(60)는 모터(61)와 송풍팬(62)으로 구성된다. 따라서, 상기 모터(61)의 구동에 의해 상기 송풍팬(62)이 회전되어 실내 공기를 흡입하게 되고, 상기 증발기(40)와 응축기(30)를 통과한 실내 공기가 상기 토출구(12)를 통해 실내 공간으로 다시 토출될 수 있도록 한다.
한편, 상기 압축기(20)와 팽창밸브(50) 그리고 상기 모터(61)는 제어부(100)와 연결되어 상기 제어부(100)에 의해 동작이 제어될 수 있게 된다. 그리고, 상기 제어부(100)는 조작부(110)와 연결되어 사용자의 조작신호를 입력받을 수 있으며, 복수의 온도센서(120)에 의해 실내의 온도 측정은 물론 상기 압축기(20)의 출구 또는 상기 증발기(40)에서의 온도를 측정하여 상기 압축기(20)의 운전을 제어할 수 있도록 한다. 또한, 상기 제어부(100)에는 타이머(130)가 연결되어 압축기(20) 및 팽창밸브(50)의 구동시간을 카운팅할 수 있게 된다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 제습기(1)의 동작에 관하여 살펴보기로 한다.
도 3은 상기 제습기의 운전을 순차적으로 나타낸 순서도이다. 그리고, 도 4는 상기 제습기의 기동시 시간에 따른 압축기와 송풍팬 및 전자팽창밸브의 구동 변화를 나타낸 그래프이다.
도면을 참조하면, 도면에 도시된 것과 같이 우선 상기 제습기(1)의 운전을 위해서는 사용자가 조작부(110)를 조작하여 조작 신호를 입력하게 된다. 그리고, 상기 제어부(100)에서는 상기 조작부(110)의 조작 신호를 수신하여 상기 압축기(20), 송풍팬(62), 팽창밸브(50)의 구동을 제어하게 된다. 이때, 온도센서(120)와 습도센서(140) 등을 통해서 실내의 온도와 습도를 파악하고, 상기 송풍팬(62)의 회전 속도와 상기 증발기(40)의 온도 및 압축기(20)의 출구측 온도 등이 실시간 감지되어 상기 제어부(100)로 데이터를 입력할 수 있으며, 상기 타이머(130)에 의한 설정시간의 경과 여부가 상기 제어부(100)로 입력되어 상기 제습기(1)가 최상의 상태로 운전될 수 있도록 한다. [데이터 입력 단계(S100)]
상기 제습기(1)는 조작 신호 입력에 의한 조작과 동시에, 상기 송풍팬(62)이 설정된 회전수로 회전 시작하게 되며 일정한 풍량을 유지하게 된다. 그리고, 상기 팽창밸브(50)는 조작 신호의 입력과 동시에 최대 개도로 개방된 상태를 유지하게 된다.
한편, 상기 제어부(100)에서는 제습기(1)의 이후 운전 상태가 기동 제어모드인지 정시 제어모드인지를 결정하게 된다. 기동 제어모드에서는 상기 제습기(1)의 운전 초기 시작시, 상기 압축기(20)가 설정 주파수(F1,F2)로 구동되어 사이클이 안정화될 수 있도록 한다. 그리고, 정시 제어모드에서는 입력되는 부하에 따라 압축기(20)의 주파수를 조절하는 운전이 이루어질 수 있게 된다.
즉, 상기 제어부(100)에서는 사용자의 조작 신호 및 입력되는 데이터를 기준으로 기동 제어모드인지, 정시 제어모드인지를 판단하게 된다. 그리고, 전원이 온 된 상태에서 최초에는 기동 제어모드로 운전이 시작된 후 상기 기동 제어모드의 완료 후에는 정시 제어모드로 변환될 수 있으며, 이에 따라 상기 압축기(20)를 비롯한 팽창밸브(50)의 구동을 제어하게 된다. [운전모드 판단 단계(S200)]
상세히, 상기 기동 제어모드에서는 상기 송풍팬(62)이 설정된 알피엠(RPM)에 도달되면 상기 압축기(20)의 구동이 시작된다. 그리고, 상기 압축기(20)는 설정 주파수(F1,F2)에 도달할 때까지 고속으로 회전하게 된다.
그리고, 상기 압축기(20)의 목표 주파수가 설정 주파수(F1,F2)보다 높은 경우 단계적으로 설정 주파수(F1,F2)가 상승될 수 있도록 설정될 수 있다. 즉, 상기 압축기(20)는 제1설정 주파수(F1)에 도달하게 되면, 제1설정 주파수(F1)를 설정 시간 동안 유지하도록 제어되며, 설정시간 경과 후 제2설정 주파수(F2)에 도달할 때까지 입력 주파수가 상승하게 된다. 상기 압축기(20)의 입력 주파수가 제2설정 주파수(F2)에 도달된 후 설정 시간이 경과하게 되면 정시제어 모드로 전환되며 상기 압축기(20)의 입력 주파수는 목표 주파수로 제어된다.
물론, 상기 압축기(20)의 목표 주파수가 제1설정 주파수(F1)보다 더 낮은 경우에도 상기 압축기(20)의 입력 주파수는 제1설정 주파수(F1)까지 도달된 후에 목표 주파수로 다시 낮아지도록 제어된다. 그리고, 상기 압축기(20)의 목표 주파수가 제1설정 주파수(F1)와 제2설정 주파수(F2) 사이에 있는 경우 상기 압축기(20)는 제1설정 주파수(F1) 도달 후 바로 목표 주파수로 제어될 수 있다.
한편, 상기 팽창밸브(50)는 상기 제습기(1)의 운전시작과 동시에 최대 개방 상태로 제어되며, 상기 압축기(20)의 입력 주파수가 제1설정 주파수(F1)에 도달하게 되면, 초기화 된 후 기준 개도(D0)를 유지하게 된다.
상기 팽창밸브(50)는 초기화가 완료되어 기준 개도(D0)로 개방된 상태에서 기동 제어모드의 운전을 시작하게 되며, 기동 제어모드 운전이 이루어지는 설정시간 동안 기준 개도(D0)를 유지하게 된다. 이때, 상기 팽창밸브(50)의 기동제어 모드 운전 시간(T1)은 상기 압축기(20)의 기동제어 모드 운전 시간(T2)보다 더 짧게 설정될 수 있다.
즉, 상기 팽창밸브(50)의 기동 제어모드가 완료되어 압축기의 개도가 가변 제어되는 상태에서, 상기 압축기(20)는 설정 주파수를 유지하는 기동 제어모드 상태가 유지될 수도 있다. [기동 제어모드 운전(S300)]
한편, 상기 압축기(20)와 팽창밸브(50)의 기동 제어모드가 각각 완료되면, 상기 압축기(20)와 팽창밸브(50)는 정시 제어모드로 돌입하게 된다.
상기 정시 제어모드에서는 상기 제어부(100)에 의해 입력되는 부하에 따라서 상기 압축기(20)의 주파수가 조절되며, 상기 팽창밸브(50)의 개도 또한 이에 대응하여 조절될 수 있게 된다. [정시 제어모드 운전(S400)]

Claims (5)

  1. 제습기의 운전을 위한 데이터가 입력되는 데이터 입력 단계;
    상기 데이터 입력단계에서 초기 운전 여부를 판단하여 운전모드 판단 단계;
    상기 운전모드 판단 단계에서 초기 운전에 해당하는 경우, 인버터 타입의 압축기의 입력 주파수를 설정 시간 내에 설정 주파수까지 높이는 기동 제어모드 운전 단계;
    기동 제어모드의 종료시 입력되는 부하에 따라 상기 압축기의 주파수를 가변하여 운전하는 정시 제어모드 운전 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 제습기의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제습기의 운전 시작과 동시에 실내공기의 흡입 및 토출을 강제하는 팬모터 어셈블리는 설정된 속도로 회전하여 운전 종료시까지 설정 속도를 유지하는 것을 특징으로 하는 제습기의 제어 방법.
  3. 제 1 장에 있어서,
    상기 제습기의 운전 시작과 동시에 전자 팽창밸브는 최대 개방 상태를 유지하고, 상기 설정 주파수에 도달된 후에는 초기화된 후 기준 개도를 유지하는 것을 특징으로 하는 제습기의 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자 팽창밸브의 기준 개도 유지 시간은 상기 압축기의 기동 제어모드의 시간보다 더 짧은 것을 특징으로 하는 제습기의 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정 주파수는 복수의 단계로 설정 가능하며, 설정 시간에 따라 순차적으로 상승 되는 것을 특징으로 하는 제습기의 제어 방법.

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