KR20210146523A - 의류 처리 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
개시된 발명의 일 측면은, 증발기의 입구 온도 변화량과 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 정확하게 판단할 수 있는 의류 처리 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 의류 처리 장치는, 피건조물을 수용하는 챔버; 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 포함하고, 상기 피건조물을 건조하기 위해 상기 챔버 내의 공기를 제습 및 가열하는 히트펌프 장치; 상기 증발기의 입구 측에 마련되는 제1온도 센서; 및 건조 행정 중 상기 팽창 밸브의 개도 변화량 및 상기 제1온도 센서에 의해 측정된 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 제어부;를 포함한다.
일 실시예에 따른 의류 처리 장치는, 피건조물을 수용하는 챔버; 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 포함하고, 상기 피건조물을 건조하기 위해 상기 챔버 내의 공기를 제습 및 가열하는 히트펌프 장치; 상기 증발기의 입구 측에 마련되는 제1온도 센서; 및 건조 행정 중 상기 팽창 밸브의 개도 변화량 및 상기 제1온도 센서에 의해 측정된 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 제어부;를 포함한다.
Description
개시된 발명은 의류 등의 피건조물을 건조할 수 있는 의류 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
건조기, 세탁기 및 의류 관리기와 같은 의류 처리 장치는 의류, 세탁물 등의 피건조물을 건조하는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 의류 처리 장치는 건조를 위한 열원의 종류에 따라 히터 타입, 히트펌프 타입 또는 히터와 히트펌프를 동시에 사용하는 하이브리드 타입으로 구분할 수 있다.
건조를 위한 열원으로 히트펌프를 사용하는 경우에, 히트펌프 사이클을 순환하는 냉매가 누설되면 의류 처리 장치의 건조 성능이 떨어지고 압축기의 손상을 초래할 수 있다.
따라서, 히트펌프를 사용하는 의류 처리 장치에서는 냉매의 누설 여부를 정확하게 감지하는 기술의 적용이 요구된다.
개시된 발명의 일 측면은, 증발기의 입구 온도 변화량과 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 정확하게 판단할 수 있는 의류 처리 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 의류 처리 장치는, 피건조물을 수용하는 챔버; 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 포함하고, 상기 피건조물을 건조하기 위해 상기 챔버 내의 공기를 제습 및 가열하는 히트펌프 장치; 상기 증발기의 입구 측에 마련되는 제1온도 센서; 및 건조 행정 중 상기 팽창 밸브의 개도 변화량 및 상기 제1온도 센서에 의해 측정된 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 건조 행정의 종료 이후, 예상 건조 시간과 실제 건조 시간의 편차에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 건조 행정의 종료 이후, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 상기 압축기의 출구 측에 마련되는 제2온도 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 건조 행정 중 상기 제2온도 센서에 의해 측정된 상기 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 상기 챔버 내의 습도를 측정하는 습도 센서; 및 디스플레이;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 습도 센서에 의해 측정된 습도에 기초하여 제습 부하를 판단하고, 상기 제습 부하에 기초하여 예상 건조 시간을 결정하고, 상기 예상 건조 시간을 상기 디스플레이에 표시할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 상기 챔버를 회전시키기 위한 동력을 생성하는 모터;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 건조 행정의 시작 이후 상기 습도 센서에 의해 측정된 습도 및 상기 모터의 부하에 기초하여 상기 제습 부하를 판단할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 상기 챔버와 상기 히트펌프 장치 사이에서 공기를 순환시키는 순환 팬;을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제습 부하에 기초하여 상기 압축기의 주파수, 상기 순환 팬의 회전수, 상기 팽창 밸브의 목표 개도 값 및 목표 과열도 중 적어도 하나를 설정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 팽창 밸브의 개도 변화율을 계산하고, 상기 증발기의 온도 변화량에 기초하여 상기 증발기의 입구 온도 변화율을 계산하고, 상기 팽창 밸브의 개도 변화율 및 상기 냉매의 온도 변화율에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 팽창 밸브의 개도 변화율을 계산하고, 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 증발기의 입구 온도 변화율을 계산하고, 상기 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 상기 압축기의 토출 온도 변화율을 계산하고, 상기 팽창 밸브의 개도 변화율, 상기 증발기의 입구 온도 변화율 및 상기 압축기의 토출 온도 변화율에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 증발기의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위를 벗어나면, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단하고, 상기 증발기의 입구 온도의 변화량이 상기 제1기준 범위에 포함되면, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량이 제2기준 범위에 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량이 상기 제2기준 범위를 벗어나면, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 디스플레이;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단되면, 상기 냉매의 누설에 관한 정보를 상기 디스플레이에 표시할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 스피커;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단되면, 상기 냉매의 누설에 관한 정보를 상기 스피커를 통해 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 피건조물을 수용하는 챔버; 압축기, 응축기, 팽창 밸브와 증발기를 포함하고, 상기 피건조물을 건조하기 위해 상기 챔버 내의 공기를 제습 및 가열하는 히트펌프 장치; 및 상기 증발기의 입구 측에 마련되는 제1온도 센서;를 포함하는 의류 처리 장치의 제어 방법은 상기 제1온도 센서에 의해 상기 증발기의 입구 온도를 측정하고; 건조 행정을 수행하기 위해 상기 압축기의 운전을 시작하고; 상기 건조 행정 중 상기 팽창 밸브의 개도 변화량 및 상기 제1온도 센서에 의해 측정된 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 건조 행정의 종료 이후, 예상 건조 시간과 실제 건조 시간의 편차에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 건조 행정의 종료 이후, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 상기 압축기의 출구 측에 마련되는 제2온도 센서;를 더 포함하고, 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것은, 상기 건조 행정 중 상기 제2온도 센서에 의해 측정된 상기 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 상기 챔버 내의 습도를 측정하는 습도 센서; 및 디스플레이를 더 포함하고, 상기 방법은, 상기 습도 센서에 의해 측정된 습도에 기초하여 제습 부하를 판단하고, 상기 제습 부하에 기초하여 예상 건조 시간을 결정하고; 상기 예상 건조 시간을 디스플레이에 표시하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 상기 챔버를 회전시키기 위한 동력을 생성하는 모터;를 더 포함하고, 상기 제습 부하를 판단하는 것은, 상기 건조 행정의 시작 이후 상기 습도 센서에 의해 측정된 습도 및 상기 모터의 부하에 기초하여 상기 제습 부하를 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 상기 챔버와 상기 히트펌프 장치 사이에서 공기를 순환시키는 순환 팬;을 더 포함하고,
상기 방법은, 상기 제습 부하에 기초하여 상기 압축기의 주파수, 상기 순환 팬의 회전수, 상기 팽창 밸브의 목표 개도 값 및 목표 과열도 중 적어도 하나를 설정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것은, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 팽창 밸브의 개도 변화율을 계산하고; 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 증발기의 입구 온도 변화율을 계산하고; 상기 팽창 밸브의 개도 변화율 및 상기 증발기의 입구 온도 변화율에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것은, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 팽창 밸브의 개도 변화율을 계산하고; 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 증발기의 입구 온도 변화율을 계산하고; 상기 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 상기 압축기의 토출 온도 변화율을 계산하고; 상기 팽창 밸브의 개도 변화율, 상기 증발기의 입구 온도 변화율 및 상기 압축기의 토출 온도 변화율에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것은, 상기 증발기의 입구 온도의 변화량이 제1기준 범위를 벗어나면, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단하고; 상기 증발기의 입구 온도의 변화량이 상기 제1기준 범위에 포함되면, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량이 제2기준 범위에 포함되는지 여부를 판단하고; 상기 팽창 밸브의 개도 변화량이 상기 제2기준 범위를 벗어나면, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 디스플레이;를 더 포함하고, 상기 방법은, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단되면, 상기 냉매의 누설에 관한 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 의류 처리 장치는, 스피커;를 더 포함하고, 상기 방법은, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단되면, 상기 냉매의 누설에 관한 정보를 상기 스피커를 통해 출력하는 것;을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 의류 처리 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 증발기의 입구 온도 변화량과 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치에서의 냉매의 흐름과 공기의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 건조기로 구현되는 경우의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 건조기로 구현되는 경우의 내부 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 의류 관리기로 구현되는 경우의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 의류 관리기로 구현되는 경우의 내부 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 블록도이다.
도 7은 사용자 인터페이스를 더 포함하는 의류 처리 장치의 제어 블록도이다.
도 8 내지 도 11은 사용자 인터페이스를 통해 출력되는 경고의 예시를 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 팽창 밸브의 개도 변화량과 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 과정을 구체화한 순서도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 냉매의 누설 여부를 판단하기 위해 압축기의 토출 온도를 더 이용하는 방법에 관한 순서도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 팽창 밸브의 개도 변화량, 증발기의 입구 온도 변화량 및 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 과정을 구체화한 순서도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 건조 행정의 종류 이후에 냉매의 누설을 다시 판단하는 방법에 관한 순서도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 건조기로 구현되는 경우의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 건조기로 구현되는 경우의 내부 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 의류 관리기로 구현되는 경우의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 의류 관리기로 구현되는 경우의 내부 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 블록도이다.
도 7은 사용자 인터페이스를 더 포함하는 의류 처리 장치의 제어 블록도이다.
도 8 내지 도 11은 사용자 인터페이스를 통해 출력되는 경고의 예시를 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 팽창 밸브의 개도 변화량과 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 과정을 구체화한 순서도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 냉매의 누설 여부를 판단하기 위해 압축기의 토출 온도를 더 이용하는 방법에 관한 순서도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 팽창 밸브의 개도 변화량, 증발기의 입구 온도 변화량 및 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 과정을 구체화한 순서도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 건조 행정의 종류 이후에 냉매의 누설을 다시 판단하는 방법에 관한 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 다른 구성요소를 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것 또는 전기 배선을 통해 전기적으로 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 신호 또는 데이터를 전달 또는 전송한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 존재하여 이 구성요소를 통해 전달 또는 전송하는 것을 배제하지 않는다.
명세서 전체에서, "제1", "제2"와 같은 서수의 표현은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되는 것으로서, 사용된 서수가 구성요소들 간의 배치 순서, 제조 순서나 중요도 등을 나타내는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별 부호는 각 단계들을 지칭하기 위해 사용되는 것으로 이 식별 부호가 각 단계들의 순서를 한정하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 일 측면에 따른 의류 처리 장치 및 그 제어방법의 실시예를 상세하게 설명한다.
일 측면에 따른 의류 처리 장치는 의류 등의 피건조물을 건조하는 기능을 수행할 수 있다. 다만, 의류 처리 장치에서 건조 가능한 대상은 의류에 한정되지 않으며, 이불, 수건, 인형, 신발 등의 다양한 섬유 제품들이 의류 처리 장치에서 건조될 수 있다.
일 측면에 따른 의류 처리 장치는 건조 기능을 수행하기 위한 열원으로 히트 펌프를 사용하는 히트 펌프 타입으로 구현될 수도 있고, 히트 펌프와 히터를 동시에 사용하는 하이브리드 타입으로 구현될 수도 있다. 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 하이브리드 타입으로 구현되는 의류 처리 장치를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치에서의 냉매의 흐름과 공기의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 의류 처리 장치(1)는 피건조물(D)을 수용하는 챔버(101)와 피건조물을 건조하기 위해 챔버(101) 내의 공기를 제습 및 가열하는 히트펌프 장치(100)를 포함한다.
히트펌프 장치(100)는 압축기(110), 응축기(120), 팽창 밸브(130) 및 증발기(140)를 포함한다. 압축기(110), 응축기(120), 팽창 밸브(130) 및 증발기(140)는 냉매 배관에 의해 서로 연결되어 히트펌프 사이클을 구성할 수 있고, 냉매는 냉매 배관을 흐르면서 히트펌프 사이클에 따라 순환할 수 있다.
압축기(110)는 저온저압의 기상 냉매를 압축하여 고온고압의 기상 냉매로 토출한다. 토출된 기상 냉매는 응축기(120)로 유입되고, 응축기(120)에서는 고온고압의 기상 냉매가 응축온도 이하의 고압의 액상 냉매로 응축될 수 있다.
응축기(120)를 통과한 고압의 액상 냉매는 팽창 밸브(130)에서 팽창되어 감압되고, 팽창 밸브(130)를 통과한 저온 저압의 액상 냉매는 증발기(140)에 유입된다. 증발기(140)에서는 액상 냉매가 기상 냉매로 증발될 수 있다.
피건조물(D)을 수용하는 챔버(101)와 히트펌프 장치(100)는 순환 덕트에 의해 연결될 수 있고, 챔버(101) 내의 공기는 순환 덕트를 통해 이동하여 히트펌프 장치(100)와 챔버(101) 사이를 순환할 수 있다. 챔버(101)와 히트펌프 장치(100) 사이에는 공기의 순환을 위한 순환 팬(103)이 마련될 수 있다.
챔버(101) 내의 고온 다습한 공기가 증발기(140)를 통과하면서 냉매와의 열교환이 이루어질 수 있다. 구체적으로, 증발기(140)에 유입된 저온 저압의 액상 냉매는 증발기(140)를 통과하는 고온 다습한 공기로부터 열을 흡수하여 기상 냉매로 증발될 수 있고, 증발기(140)를 통과하는 고온 다습한 공기는 냉각됨과 동시에 습기가 제거되어 저온 건조한 공기가 된다.
증발기(140)를 통과한 저온 건조한 공기는 응축기(120)에 유입되고, 응축기(120)에서는 고온고압의 기상 냉매와 저온 건조한 공기 사이에 열교환이 이루어질 수 있다. 고온고압의 기상 냉매는 액상 냉매로 응축되면서 열을 방출할 수 있고, 저온 건조한 공기는 냉매의 응축 과정에서 방출된 열을 흡수하여 가열될 수 있다.
응축기(120)를 통과한 고온 건조한 공기는 다시 챔버(101)로 유입될 수 있다. 이와 같은 공기의 순환 사이클에 의해, 챔버(101)에 수용된 피건조물(D)의 건조를 수행할 수 있게 된다.
한편, 팽창 밸브(130)는 전기 신호에 의해 개도량을 제어할 수 있는 전자식 팽창 밸브로 구현될 수 있고, 압축기(110)는 주파수 변경이 가능한 인버터 압축기로 구현될 수 있다.
의류 처리 장치(1)는 증발기(140)의 입구 측에 마련되는 제1온도 센서(210), 압축기(110)의 토출구 측에 마련되는 제2온도 센서(220) 및 증발기(140)의 출구 측에 마련되는 제3온도 센서(230)를 더 포함할 수 있다.
제1온도 센서(210), 제2온도 센서(220) 및 제3온도 센서(230)는 각각 냉매 배관의 외부 또는 내부에 설치되어 히트펌프 사이클을 순환하는 냉매의 온도를 측정할 수 있다. 즉, 제1온도 센서(210)는 증발기(140)에 유입되는 냉매의 온도를 측정할 수 있고, 제2온도 센서(220)는 압축기(110)에서 토출되는 냉매의 온도를 측정할 수 있으며, 제3온도 센서(230)는 증발기(140)를 통과한 냉매의 온도를 측정할 수 있다.
제1온도 센서(210), 제2온도 센서(220) 및 제3온도 센서(230)에서 측정된 온도는 팽창 밸브(130)의 개도 및 압축기(110)의 주파수 중 적어도 하나를 제어하는데 사용될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 건조기로 구현되는 경우의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 건조기로 구현되는 경우의 내부 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 2와 도 3을 함께 참조하면, 건조기로 구현되는 의류 처리 장치(1)는 외관을 형성하는 본체(10)를 포함하고, 피건조물을 수용하는 챔버(101)는 본체(10) 내에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 의류 처리 장치(1)가 건조기로 구현되는 경우에는 챔버(101)를 드럼이라 지칭할 수 있다.
본체(101)는 베이스 플레이트(102), 전면 커버(103), 탑커버(104) 및 측/후면커버(105)를 포함할 수 있다.
전면 커버(103)에는 개구(103a)가 마련되고, 개구(103a)는 전면 커버(103)에 회전 가능하게 설치되는 도어(20)에 의해 개폐된다. 전면이 개방된 원통 형상의 챔버(101) 역시 도어(20)에 의해 개폐될 수 있다.
전면 커버(103)의 상단에는 사용자의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력부(520)와 의류 처리 장치(1)의 동작에 관한 각종 정보를 표시하거나 사용자의 입력을 가이드하는 화면을 표시하는 디스플레이(510)가 배치될 수 있다
입력부(520)는 조그 셔틀(jog shuttle) 또는 다이얼 형태로 마련되어 사용자가 입력부(520)를 잡고 돌리거나 누르는 등의 방식으로 제어 명령을 입력하게 할 수도 있고, 터치 패드나 버튼 형태로 마련되어 사용자가 입력부(520)를 터치하거나 누르는 방식으로 제어 명령을 입력하게 할 수도 있다.
디스플레이(510)는 LCD, LED, OLED, QLED 등 다양한 디스플레이 패널에 의해 구현될 수 있고, 전면에 터치 패드가 마련되어 터치 스크린으로 구현되는 것도 가능하다.
챔버(101)의 전면에는 투입구(621a)가 형성된 전면 패널(621)이 배치될 수 있고, 투입구(621a)를 통해 피건조물이 챔버(101) 내부로 투입될 수 있다. 또한, 챔버(101)의 후면은 고온 건조한 공기가 유입되는 유입구(622a)가 마련된 후면 패널(622)에 의해 폐쇄될 수 있다.
챔버(101)의 전면 패널(621)에는 피건조물의 건조에 사용된 공기가 배출되는 배출구(621b)가 마련될 수 있고, 배출구(621b)에는 피건조물에서 발생된 이물질을 포집하는 필터(623)가 설치될 수 있다.
또한, 챔버(101)의 내벽에는 돌출된 형상의 리프터가 적어도 하나 형성되어 피건조물의 텀블링을 보조할 수 있다.
챔버(101)는 모터(310)로부터 제공되는 동력에 의해 회전할 수 있다. 챔버(101)는 벨트(626)에 의해 모터(310)에 연결되고, 벨트(626)는 모터(310)로부터 제공되는 동력을 챔버(101)에 전달할 수 있다.
전술한 바와 같이, 의류 처리 장치(1)는 챔버(101) 내부의 공기를 순환시키는 순환 팬(250)을 포함할 수 있다. 순환 팬(250)은 챔버(101) 내부로부터 공기를 흡입하고 순환 덕트(260)로 공기를 배출할 수 있다. 순환 팬(250)에 의하여, 챔버(101) 내부의 공기는 챔버(101)와 순환 덕트(260)를 순환할 수 있다.
순환 덕트(260) 상에 히트펌프 장치(100)의 증발기(140)와 응축기(120)가 배치될 수 있다. 히트펌프 장치(100)의 압축기(110), 응축기(120), 팽창 밸브(130) 및 증발기(140)의 동작과 이로 인해 일어나는 현상은 앞서 설명한 바와 같다.
증발기(140)는 순환 팬(250)에 의한 공기의 흐름을 기준으로 응축기(120)보다 상류에 위치할 수 있다. 이러한 위치 관계로 인해, 순환 팬(250)에 의하여 순환하는 공기가 증발기(140)를 통과하면서 건조되고, 이후 응축기(120)를 통과하면서 가열될 수 있다.
한편, 하이브리드 방식의 의류 처리 장치(1)는 순환 덕트(260)에 응축기(120)를 보조하여 공기를 가열하기 위한 히터(270)가 마련될 수 있다. 히터(270)는 순환 팬(250)에 의한 공기의 흐름을 기준으로 응축기(120)보다 하류에 위치할 수 있다. 이러한 위치 관계로 인해, 히트펌프 장치(100)의 응축기(120)에서 가열된 공기를 히터(270)가 추가적으로 가열함으로써, 챔버(101)에 충분히 높은 온도의 열풍을 공급하여 세탁물의 건조에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 의류 관리기로 구현되는 경우의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치가 의류 관리기로 구현되는 경우의 내부 구성을 나타내는 측단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 의류 관리기로 구현되는 의류 처리 장치(1)는 본체(10)와, 본체(10) 내부에 마련되어 의류를 수용하도록 마련되는 챔버(101)와, 본체(10)에 회전 가능하게 결합되어 챔버(101)를 개폐하도록 마련되는 도어(20)와, 의류를 거치할 수 있도록 챔버(101) 내부에 마련되는 옷걸이(30)를 포함한다.
도어(20)의 외측, 즉 의류 처리 장치(1)의 전면에는 사용자로부터 의류 처리 장치(1)에 대한 제어 명령을 입력 받는 입력부(520)와 사용자의 입력을 가이드하기 위한 화면 또는 의류 처리 장치(1)의 동작에 관한 정보를 나타내기 위한 화면을 표시하는 디스플레이(510)가 마련될 수 있다.
본체(10)에는 외부 프레임(11)과, 외부 프레임(11) 내에 배치되는 내부 프레임(12)과, 외부 프레임(11)과 내부 프레임(12) 사이에 형성되어 공기가 순환하도록 공기를 안내하는 상부 덕트(261a, 261b)가 형성될 수 있다.
내부 프레임(12)은 챔버(101)와 기계실(11b)을 분리할 수 있다. 기계실(11b)에는 히트펌프 장치(100)가 배치될 수 있다.
또한, 기계실(11b)에는 기계실(11b) 내부로 공기를 흡입하고, 챔버(101) 내부로 공기를 배출시키도록 마련되는 하부 순환 팬(251)이 배치될 수 있다. 도 5에는 하부 순환 팬(251)이 하나 마련되는 것으로 도시되어 있으나, 설계에 따라 복수의 하부 순환 팬들이 마련되는 것도 가능하다.
기계실(11b)의 상면, 즉 챔버(101)의 하면에는 제2 유입구(713), 제2 토출구(714) 및 스팀 배출구(754)가 마련될 수 있다. 제2 유입구(713)는 챔버(101)의 하면 전방에 배치될 수 있고, 제2 토출구(714) 및 스팀 배출구(754)는 챔버(101)의 하면 후방에 배치될 수 있다. 다만, 제2 유입구(713), 제2 토출구(714) 및 스팀 배출구(754)의 배치는 변경이 가능하다.
기계실(11b)에는 하부 순환 팬(251)에 의해 흡입된 공기를 안내하도록 마련되는 하부 덕트(261a, 261b)가 배치될 수 있다. 챔버(101) 내부의 공기는 제2 유입구(713)를 통해 제1 하부 덕트(261a)로 유입될 수 있다. 제1 하부 덕트(261a)의 일단은 제2 유입구(713)와 연결되고, 제1 하부 덕트(261a)의 타단은 하부 순환 팬(251)과 연결될 수 있다. 제1 하부 덕트(261a)로 유입된 공기는 하부 순환 팬(251)을 거쳐 제2 하부 덕트(261b)로 이동할 수 있다.
제2 하부 덕트(261b) 내부에는 히트펌프 장치(100)의 증발기(140)와 응축기(120)가 배치될 수 있다. 또한, 기계실(11b)에는 히트펌프 장치(100)의 압축기(110)가 수용될 수 있다.
증발기(140)는 제2 하부 덕트(261b)의 공기로부터 열을 흡수할 수 있다. 공기 중의 습기는 증발기(140)를 거치면서 응축되고, 응축된 물은 소정의 경로를 통해 배수통에 저장될 수 있다.
응축기(120)는 공기의 유로에서 증발기(140)보다 하류 측에 배치될 수 있다. 증발기(140)를 지나면서 습도가 낮아진 공기가 응축기(120)를 지나면서 가열된다. 증발기(140)와 응축기(120)를 통과한 공기는 온도가 높아지고, 습도가 낮아진다. 이러한 고온 건조한 공기는 제2 토출구(714)를 통해 챔버(101)로 유입된다. 이러한 과정을 통해, 챔버(101) 내부를 제습하고 의류를 건조할 수 있다.
또한, 기계실(11b)에는 스팀 발생 장치(750)가 수용될 수 있다. 스팀 발생 장치(750)는 스팀을 발생시키고, 발생한 스팀을 챔버(101)에 공급함으로써 의류의 주름 및 냄새를 제거할 수 있다.
스팀 발생 장치(750)는 급수통으로부터 물을 공급받아 스팀을 발생시키기 위한 스팀 발생부(751)와, 생성된 스팀을 스팀 분사부(753)로 안내하는 스팀 공급관(752)을 포함할 수 있다. 스팀 분사부(753)는 챔버(101)의 후면 하부에 배치될 수 있다.
스팀 발생부(751)의 내부에는 히터가 설치되어 물을 가열할 수 있다. 스팀 발생장치(750)에서 발생된 스팀은 스팀 공급관(752)를 통하여 스팀 분사부(753)로 이동하며, 스팀 배출구(754)를 통하여 챔버(101)로 공급될 수 있다. 이 때, 스팀 배출구(754)는 챔버(101)의 후면 하부에 배치될 수 있으며, 제2 토출구(714)의 상측에 배치될 수 있다.
챔버(101)의 후면에는 챔버(101) 내부의 공기가 상부 덕트(262a, 262b)로 유입되도록 마련되는 제1 유입구(12d)가 마련될 수 있다. 제1 유입구(12d)에는 필터 모듈(770)이 마련될 수 있다. 필터 모듈(770)에는 먼지를 포집하는 먼지 필터와 냄새 입자를 분해하는 냄새 분해 필터가 포함될 수 있다.
챔버(101)의 상면에는 상부 덕트(262a, 262b)의 공기가 챔버(101)로 토출되도록 마련되는 제1 토출구(12f)가 마련될 수 있다. 또한, 챔버(101)의 상부에는 상부 순환 팬(252)이 마련될 수 있으며 상부 순환 팬(252)이 회전하면, 제1 유입구(12d)를 통해 챔버(101) 내부의 공기가 제1 상부 덕트(262a)로 유입될 수 있다.
챔버(101) 내부의 공기가 제1 상부 덕트(262a)로 유입될 때, 필터 모듈(770)의 먼지 필터에 의해 챔버(101)의 내부 공기에 존재하는 미세먼지 등의 이물질이 제거될 수 있고, 냄새 분해 필터에 의해 챔버(101) 내부의 공기에 존재하는 냄새 입자가 분해될 수 있다.
제1 상부 덕트(262a)로 유입된 공기는 제1 상부 덕트(262a)를 따라 상측으로 이동하여 상부 순환 팬(252)으로 흡입될 수 있다. 상부 순환 팬(252)으로부터 배출된 공기는 제2 상부 덕트(262b)를 따라 이동하고, 챔버(101)의 상면에 마련되는 제1 토출구(12f)를 통해 챔버(101) 내부로 유입될 수 있다.
챔버(101) 내에 옷걸이(30)가 복수 개 마련되는 경우에는, 각각의 옷걸이(30)마다 제1토출구(12f)가 형성될 수 있으며, 옷걸이(30)마다 공기의 토출이 개별적으로 제어될 수 있다.
제2 상부 덕트(262b) 내에는 공기를 가열하도록 마련되는 히터(270)가 배치될 수 있다. 상부 순환 팬(252)에 의해 유동되는 공기가 히터(270)를 통과함으로써, 제1 토출구(12f)를 통해 챔버(101) 내부로 열풍이 유입될 수 있다. 도 5는 히터(270)만을 도시하고 있으나, 상부 덕트(262a, 262b)에도 상부 순환 팬(252)에 의해 유동되는 공기 상의 습기를 제거하도록 마련되는 히트 펌프 장치(100)가 배치되는 것도 가능하다.
전술한 예시에서는 의류 처리 장치(1)가 건조기와 의류 관리기로 구현되는 경우를 예로 들었으나, 건조 기능을 갖는 세탁기로 구현되는 것도 가능함은 물론이다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 의류 처리 장치(1)는 냉매와 공기 사이의 열 교환이 이루어지는 히트펌프 장치(100)를 이용하여 세탁물, 의류 등을 건조할 수 있다. 히트펌프 장치(100)의 냉매가 누설되면 건조 성능이 떨어지고 압축기(110)의 파손이 초래될 수 있으므로, 일 실시예에 따른 의류 처리 장치(1)는 냉매의 누설 여부를 판단하여 그 결과를 사용자에게 제공할 수 있다. 이하, 일 실시예에 따른 의류 처리 장치(1)가 냉매의 누설 여부를 판단하는 동작을 구체적으로 설명한다.
도 6은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 블록도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 의류 처리 장치(1)는 압축기(110), 응축기(120), 팽창 밸브(130) 및 증발기(140)를 포함하는 히트펌프 장치(100), 증발기(140)의 입구 측에 마련되는 제1온도 센서(210), 압축기(110)의 토출구 측에 마련되는 제2온도 센서(220), 증발기(140)의 출구 측에 마련되는 제3온도 센서(240), 피건조물을 수용하는 챔버(101) 내부의 습도를 측정하는 습도 센서(240), 순환 팬(250)에 동력을 제공하는 모터(310) 및 제어부(400)를 포함한다.
제어부(400)는 의류 처리 장치(1)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 건조 행정을 수행하기 위해 모터(310)를 제어하여 순환 팬(250)를 회전시키고, 히트펌프 장치(100)를 제어하여 압축기(110)로부터 압축된 냉매를 토출시킬 수 있다. 토출된 냉매는 응축기(120), 팽창 밸브(130) 및 증발기(140)를 거쳐 다시 압축기(110)로 유입되어 히트펌프 사이클에 따라 순환할 수 있다.
순환 팬(250)의 회전에 의해 챔버(101) 내부의 고온 다습한 공기가 순환 덕트(260)에 유입되면, 증발기(140)에서 냉매와의 열 교환을 통해 저온 건조한 공기가 되고, 저온 건조한 공기는 응축기(120)에서 냉매와의 열 교환을 통해 고온 건조한 공기가 된다.
전술한 바와 같이, 압축기(110)는 주파수 변경이 가능한 인버터 압축기로 구현될 수 있다. 압축기 주파수는 압축기(110)의 압축실에 연결된 모터의 초당 회전수를 의미한다. 건조 행정 시작 시에는 미리 정해진 초기 값으로 압축기 주파수가 설정될 수 있고, 제습 부하 판단 이후에는 판단된 제습 부하에 기초하여 압축기 주파수가 설정될 수 있다.
팽창 밸브(130)는 개도량 제어가 가능한 전자식 팽창 밸브로 구현될 수 있다. 제1온도 센서(210)에 의해 측정된 증발기(140)의 입구 온도와 제3온도 센서(230)에 의해 측정된 증발기(140)의 출구 온도 사이의 편차에 기초하여 증발기(140)에서 배출되는 냉매의 과열도가 정의될 수 있고, 제어부(400)는 냉매의 과열도에 기초하여 팽창 밸브(130)의 개도량을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(400)는 증발기(140)에서 배출되는 냉매의 과열도가 목표 과열도가 되도록 제어할 수 있다. 목표 과열도는 특정 값에 의해 정의될 수도 있고, 상한 값과 하한 값에 의해 정의되는 일정 범위에 의해 정의될 수도 있다.
예를 들어, 제어부(400)는 증발기(140)에서 배출되는 냉매의 과열도가 목표 과열도보다 크면 팽창 밸브(130)의 개도를 증가시킬 수 있고, 증발기(140)에서 배출되는 냉매의 과열도가 목표 과열도보다 작으면 팽창 밸브(130)의 개도를 감소시킬 수 있다.
건조 행정 시작 시에는 목표 과열도가 미리 정해진 초기 값으로 설정될 수 있고, 제습 부하 판단 이후에는 판단된 제습 부하에 기초하여 목표 과열도가 설정될 수 있다.
순환 팬(250)의 회전 수 역시 건조 행정 시작 시에는 미리 정해진 초기 값으로 설정될 수 있고, 제습 부하 판단 이후에는 판단된 제습 부하에 기초하여 설정될 수 있다.
또한, 제습 부하가 건조 행정의 시작 이전에 판단 가능한 경우에는, 건조 행정의 시작 시부터 목표 과열도, 압축기(110)의 주파수 및 순환 팬(250)의 회전 수가 제습 부하에 기초하여 설정될 수도 있다.
제어부(400)는 습도 센서(240)의 출력에 기초하여 제습 부하를 판단할 수 있다. 당해 실시예에서 제습 부하는 피건조물이 젖은 정도 즉, 피건조물이 함유하는 수분량을 의미할 수 있다.
전술한 바와 같이, 습도 센서(240)는 챔버(101) 내부의 습도를 측정할 수 있다. 습도 센서(240)는 전기저항 방식에 따라 습도를 측정할 수도 있고, 전기용량 방식에 따라 습도를 측정할 수도 있다. 또한, 피건조물에 접촉하는 방식으로 습도를 측정할 수도 있고, 챔버(101) 내의 공기 중에 존재하는 수분을 측정하는 방식으로 습도를 측정할 수도 있다.
일 예로, 피건조물에 접촉하는 방식을 채용하는 경우에는, 습도 센서(240)가 서로 이격된 두 개의 전극을 포함할 수 있고, 피건조물이 두 개의 전극에 동시에 접촉하면 피건조물이 함유하는 수분량에 따라 두 개의 전극 사이의 전류 값 또는 저항 값이 달라진다는 점을 이용할 수 있다. 챔버(101) 내부의 습도를 측정할 수만 있으면, 그 측정 방식이나, 습도 센서(240)의 위치 및 개수에 대해 제한을 두지 않는다.
또한, 의류 처리 장치(1)는 제습 부하를 판단함에 있어서 피건조물의 무게도 추가적으로 고려할 수 있다. 의류 처리 장치(1)가 건조 행정 중 챔버(101)를 회전시키는 건조기나 세탁기로 구현되는 경우, 제어부(400)는 습도 센서(240)가 측정한 습도와 함께 챔버(101)를 회전시키는 모터(310)에 가해지는 부하에 기초하여 제습 부하를 판단할 수 있다. 하나의 모터가 챔버(101)와 순환 팬(250)을 모두 회전시키는 것도 가능하고, 챔버(101)를 회전시키기 위한 모터와 순환 팬(250)를 회전시키기 위한 모터를 별도로 마련하는 것도 가능하다.
의류 처리 장치(1)가 의류 관리기로 구현되는 경우에는 제어부(400)가 습도 센서(240)가 측정한 습도와 함께 옷걸이(30)에 가해지는 무게에 기초하여 제습 부하를 판단할 수 있다.
제어부(400)는 판단된 제습 부하에 기초하여 목표 과열도, 압축기 주파수, 팽창 밸브(130)의 목표 개도 값 및 순환 팬(250)의 회전수 중 적어도 하나를 설정할 수 있다. 제어부(400)는 설정된 목표 과열도에 따라 팽창 밸브(130)를 제어할 수 있고, 설정된 압축기 주파수에 따라 압축기(110)를 제어할 수 있으며, 설정된 순환 팬(250)의 회전수에 따라 모터(310)를 제어할 수 있다.
건조 행정은 정해진 시간 동안 수행될 수도 있고, 습도 센서(240)의 출력에 기초하여 건조 행정의 종료 여부가 결정될 수도 있다. 후자의 경우, 습도 센서(240)에 의해 측정된 습도 값이 건조 행정의 종료를 결정하기 위한 기준 값 미만이면 건조 행정이 종료될 수 있다.
제어부(400)는 건조 행정 중에 증발기(140)의 입구 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다. 응축기(120)를 통과한 고압의 액상 냉매는 팽창 밸브(130)에서 팽창되면서 온도가 떨어진다. 따라서, 증발기(140)에 저온 저압의 액상 냉매가 유입되면서 증발기(140)의 입구 온도에 변화가 생기는바, 제어부(400)는 압축기(110)의 운전 전후의 증발기(140)의 입구 온도 변화량이 기준 값 이하이면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(400)는 압축기(110)의 운전 시작 이후 제1기준 시간 동안 제1온도 센서(210)가 측정한 증발기(140)의 입구 온도와 압축기(110)의 운전 시작 이전에 제1온도 센서(210)가 측정한 증발기(140)의 입구 온도 사이의 편차가 제1기준 범위에 포함되면 냉매가 누설되지 않은 것으로 판단하고, 제1기준 범위를 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다. 온도 변화량은 기준 시간 동안의 최대 변화량을 의미할 수 있는 바, 기준 시간 동안에 측정된 최저 온도와 초기 온도 사이의 편차가 온도 변화량이 될 수 있다. 여기서, 초기 온도는 압축기(110)의 운전 시작 이전에 측정된 온도를 의미한다.
예를 들어, 제1기준 범위는 하한 값인 제1기준 값에 의해 정의될 수 있다. 제1온도 센서(210)가 측정한 증발기(140)의 입구 온도 변화량이 제1기준 값을 초과하면 제1기준 범위에 포함된 것으로 볼 수 있고, 제1기준 값 이하이면 제1기준 범위를 벗어난 것으로 볼 수 있다. 제1기준 범위는 실험, 통계, 이론 또는 시뮬레이션에 의해 정해질 수 있다.
또한, 제어부(400)는 건조 행정 중의 팽창 밸브(130)의 개도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다. 전술한 바와 같이, 팽창 밸브(130)의 개도는 목표 과열도에 따라 제어될 수 있다. 냉매가 부족한 경우, 목표 과열도보다 큰 과열도가 발생하게 되고, 측정된 과열도가 목표 과열도보다 크면 제어부(400)는 팽창 밸브(130)의 개도량을 증가시키는 제어를 수행하게 된다.
제어부(400)는 압축기(110)의 운전 시작 이후 제2기준 시간 동안 팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 범위에 포함되면 냉매가 누설되지 않은 것으로 판단하고, 제2기준 범위를 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다. 개도 변화량은 기준 시간 동안의 최대 변화량을 의미할 수 있는 바, 기준 시간 동안의 최대 개도 값과 초기 개도 값 사이의 편차가 개도 변화량이 될 수 있다. 여기서, 팽창 밸브(130)의 초기 개도 값은 목표 개도 값을 의미할 수 있다.
예를 들어, 제2기준 범위는 상한 값인 제2기준 값에 의해 정의될 수 있다. 팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 값 미만이면 제2기준 범위에 포함되는 것으로 볼 수 있고, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 값 이상이면 제2기준 범위를 벗어나는 것으로 볼 수 있다. 제2기준 범위는 실험, 통계, 이론 또는 시뮬레이션에 의해 정해질 수 있다.
또한, 제어부(400)는 건조 행정 중에 압축기(110)의 토출 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단할 수도 있다. 압축기(110)는 냉매를 압축하여 고온 고압의 기상 냉매를 토출시키므로, 압축기(110)의 운전이 시작되면 압축기(110)의 토출 온도가 상승하게 된다. 그러나, 냉매가 부족한 상태에서 압축기(110)가 동작하면 압축열로 인하여 냉매량이 정상인 경우보다 토출 온도가 더 많이 상승하게 된다. 제어부(400)는 압축기(110)의 운전 전후의 토출 온도 변화량이 제3기준 범위에 포함되면 냉매가 누설되지 않은 것으로 판단할 수 있고, 제3기준 범위를 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
압축기(110)의 운전 전후의 토출 온도 변화량은 압축기(110)의 운전 시작 이후 제3기준 시간 동안 제2온도 센서(220)가 측정한 압축기(110)의 토출 온도와 압축기(110)의 운전 시작 이전에 제2온도 센서(220)가 측정한 압축기(110)의 토출 온도 사이의 편차에 의해 결정될 수 있다. 온도 변화량은 기준 시간 동안의 최대 변화량을 의미할 수 있는 바, 기준 시간 동안에 측정된 최대 온도와 초기 온도 사이의 편차가 온도 변화량이 될 수 있다. 여기서, 초기 온도는 압축기(110)의 운전 시작 이전에 측정된 온도를 의미한다.
예를 들어, 제3기준 범위는 상한 값인 제3기준 값에 의해 정의될 수 있다. 압축기(110)의 토출 온도 변화량이 제3기준 값 미만이면 제3기준 범위에 포함되는 것으로 볼 수 있고, 압축기(110)의 토출 온도 변화량이 제3기준 값 이상이면 제3기준 범위를 벗어나는 것으로 볼 수 있다. 제3기준 범위는 실험, 통계, 이론 또는 시뮬레이션에 의해 정해질 수 있다.
제1기준 시간, 제2기준 시간 및 제3 기준 시간은 동일할 수도 있고, 각각의 기준 시간에 대응되는 변화량의 판단 순서에 따라 서로 달라질 수도 있다. 예를 들어, 나중에 판단되는 변화량에 대한 기준 시간일수록 길어질 수 있다.
제어부(400)는 냉매의 누설 여부를 판단함에 있어서, 전술한 팽창 밸브(130)의 개도 변화량, 증발기(140)의 입구 온도 변화량 및 압축기(110)의 토출 온도 변화량 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 예를 들어, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 것도 가능하고, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량과 증발기(140)의 입구 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 것도 가능하며, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량, 증발기(140)의 입구 온도 변화량 및 압축기(110)의 토출 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 것도 가능하다.
둘 이상의 변화량을 이용하는 경우에, 제어부(400)는 이들 중 적어도 하나라도 기준 범위를 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량과 증발기(140)의 입구 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 경우에, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 범위를 벗어나거나, 증발기(140)의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위를 벗어나거나, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 범위를 벗어나고 증발기(140)의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위를 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
제어부(400)는 증발기(140)의 입구 온도 변화량과 팽창 밸브(130)의 개도 변화량을 순차적으로 기준 범위와 비교할 수 있다. 예를 들어, 증발기(140)의 입구 온도 변화량을 제1기준 범위와 먼저 비교하고, 증발기(140)의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위에 포함되면 팽창 밸브(130)의 개도 변화량을 제2기준 범위와 비교할 수 있다. 증발기(140)의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위를 벗어나면 팽창 밸브(130)의 개도 변화량과 제2기준 범위를 비교하지 않고, 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제1기준 시간은 제2기준 시간보다 짭을 수도 있고, 제2기준 시간과 동일할 수도 있다.
다만, 의류 처리 장치(1)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 순서에 상관없이 증발기(140)의 입구 온도 변화량, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량 및 압축기(110)의 토출 온도 변화량 중 둘 이상의 변화량을 각각 대응되는 기준 범위와 비교하고 하나라도 기준 범위를 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단하는 것도 가능하다.
한편, 제어부(400)가 냉매의 누설 여부를 판단함에 있어서, 관련 파라미터의 변화율을 이용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 증발기(140)의 입구 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 경우에, 제어부(400)는 제1기준 시간 동안의 증발기(140)의 입구 온도 변화량에 기초하여 제1기준 시간 동안의 증발기(140)의 입구 온도 변화율을 계산하고, 계산된 입구 온도 변화율이 제4기준 범위에 포함되면 냉매가 누설되지 않은 것으로, 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 경우에, 제어부(400)는 제2기준 시간 동안의 팽창 밸브(130)의 개도 변화량에 기초하여 제2기준 시간 동안의 팽창 밸브(130)의 개도 변화율을 계산하고, 계산된 개도 변화율이 제5기준 범위에 포함되면 냉매가 누설되지 않은 것으로, 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 압축기(110)의 토출 온도에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 경우에, 제어부(400)는 제3기준 시간 동안의 압축기(110)의 토출 온도 변화량에 기초하여 제3기준 시간 동안의 압축기(110)의 토출 온도 변화율을 계산하고, 계산된 토출 온도 변화율이 제6기준 범위에 포함되면 냉매가 누설되지 않은 것으로, 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 온도나 개도의 변화율을 이용하여 냉매의 누설 여부를 판단하게 되면, 단순히 냉매의 유/무를 판단하는 것을 넘어 히트펌프 장치(100)의 성능에 유의차가 발생하는 범위의 냉매 누설까지 감지할 수 있게 된다.
전술한 냉매의 누설 여부 판단은 건조 행정 초기에 이루어질 수 있다. 판단 결과 냉매가 누설되지 않은 것으로 판단되면 정상적인 프로세스에 따라 건조 행정이 진행된 후 종료될 수 있고, 냉매가 누설된 것으로 판단되면 건조 행정을 종료하고 사용자에게 경고를 출력할 수 있다.
도 7은 사용자 인터페이스를 더 포함하는 의류 처리 장치의 제어 블록도이고, 도 8 내지 도 11은 사용자 인터페이스를 통해 출력되는 경고의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 의류 처리 장치(1)는 디스플레이(510)와 스피커(530)를 더 포함할 수 있다. 전술한 과정에 따라 건조 행정 중에 냉매의 누설이 감지된 경우, 제어부(400)는 냉매의 누설에 관한 정보를 디스플레이(510)를 통해 시각적으로 출력하거나 스피커(530)를 통해 청각적으로 출력할 수 있다.
예를 들어, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 냉매의 누설이 감지되어 점검이 필요하다는 내용의 경고가 디스플레이(510)에 표시될 수 있다. 이 때, 스피커(530)를 통해 동일한 내용의 경고가 음성으로 출력될 수도 있고, 에러 발생을 알리기 위한 비프음이 출력될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 제어부(400)는 챔버(101) 내부의 습도와 피건조물의 무게에 기초하여 제습 부하를 판단할 수 있다. 제어부(400)는 판단된 제습 부하에 기초하여 예상 건조 시간을 결정할 수 있고, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 예상 건조 시간에 관한 정보를 디스플레이(510)에 표시할 수 있다. 또는, 예상 건조 시간에 관한 정보를 스피커(530)를 통해 출력하는 것도 가능하다.
한편, 일 실시예에 따른 의류 처리 장치(1)는 건조 행정의 종료 이후에 냉매의 누설 여부를 다시 한 번 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 건조 행정의 종료 시점에서의 팽창 밸브(130)의 개도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다. 여기서의 개도 변화량은 목표 개도 값과 건조 행정의 종료 시점에서의 개도 값 사이의 편차를 의미할 수 있다.
팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제7기준 범위를 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다. 팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 기준 값 이상이면 제7기준 범위를 벗어나는 것으로 볼 수 있다.
또한, 냉매가 누설된 것으로 판단된 경우, 제어부(400)는 팽창 밸브(130)의 개도 변화량의 크기에 기초하여 냉매의 누설량을 판단하는 것도 가능하다.
또한, 건조 행정의 종료 이후에 예상 건조 시간과 실제 건조 시간의 편차에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 것도 가능하다. 냉매가 부족한 경우, 히트펌프 장치(100)의 성능 저하로 인해 예상 건조 시간 대비 정상 범위를 초과하는 추가 건조 시간이 필요하게 된다. 따라서, 제어부(400)는 건조 행정의 종료 이후에 실제 건조 시간과 예상 건조 시간을 비교하고, 실제 건조 시간이 예상 건조 시간보다 기준 시간 이상 길어진 경우 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
제어부(400)는 건조 행정의 종료 이후에 팽창 밸브(130)의 개도 변화량과 건조 시간 중 적어도 하나를 이용하여 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다. 팽창 밸브(130)의 개도 변화량과 건조 시간을 모두 이용하는 경우에는 둘 중 하나에 기초한 결과라도 냉매의 누설을 나타내면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 개도 변화량과 건조 시간을 순차적으로 판단하여 먼저 판단한 결과가 냉매의 누설을 나타내면 다른 파라미터에 기초한 판단은 수행하지 않을 수도 있고, 결과에 상관없이 두 파라미터에 기초한 판단을 모두 수행할 수도 있다.
이와 같이, 건조 행정의 종료 이후에도 냉매 누설 여부를 한 번 더 판단하게 되면, 센서 이상 등의 사유로 건조 행정 중에 냉매의 누설을 감지하지 못한 경우 또는 건조 행정의 수행 중에 냉매가 누설된 경우에도 마지막 단계에서 냉매의 누설을 감지하여 냉매 누설에 대응한 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.
이하, 의류 처리 장치의 제어 방법에 관한 실시예를 설명한다. 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법을 실시함에 있어서, 전술한 의류 처리 장치(1)가 사용될 수 있다. 따라서, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 내용은 별도의 언급이 없더라도 의류 처리 장치의 제어 방법에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
도 12에 도시된 의류 처리 장치의 제어 방법에 따르면, 증발기(140)의 입구 온도를 측정하고(1010), 건조 행정을 시작한다(1020). 증발기(140)의 입구 온도는 증발기(140)의 입구 측 냉매 배관에 마련되는 제1온도 센서(210)에 의해 측정될 수 있다. 제1온도 센서(210)는 실시간으로 온도를 측정할 수도 있고, 주기적으로 온도를 측정할 수도 있으며, 특정 시점에 온도를 측정할 수도 있다.
건조 행정을 시작하기 위해, 압축기(110)의 운전을 시작하고 순환 팬(250)을 회전시킬 수 있다. 또한, 의류 처리 장치(1)가 건조기나 세탁기로 구현되는 경우에는, 모터(310)를 제어하여 챔버(101)를 회전시킬 수도 있다.
건조 행정의 시작 전 또는 건조 행정의 시작 이후에 제어부(400)는 습도 센서(240)의 출력과 피건조물의 무게에 기초하여 제습 부하를 판단할 수 있다. 판단된 제습 부하에 기초하여 압축기(110)의 주파수, 순환 팬(250)의 회전 수, 목표 과열도 및 팽창 밸브(130)의 목표 개도 값 중 적어도 하나를 설정할 수 있다.
증발기(140)의 입구 온도는 압축기(110)의 운전 이후에도 측정될 수 있다. 제어부(400)는 압축기(110)의 운전 이전에 측정된 증발기(140)의 입구 온도와 압축기(110)의 운전 이후에 측정된 증발기(140)의 입구 온도 사이의 편차를 이용하여 증발기(140)의 입구 온도 변화량을 계산할 수 있다.
팽창 밸브(130)의 개도 변화량 및 증발기(140)의 입구 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다(1030).
도 13은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 팽창 밸브의 개도 변화량과 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 과정을 구체화한 순서도이다.
도 13을 참조하면, 건조 행정의 시작 이후 제1기준 시간이 경과하면(1031의 예), 증발기(140)의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위에 포함되는지 여부를 판단한다(1032). 증발기(140)의 입구 온도 변화량은 압축기(110)의 운전 시작 이후 제1기준 시간 동안 제1온도 센서(210)가 측정한 증발기(140)의 입구 온도와 압축기(110)의 운전 시작 이전에 제1온도 센서(210)가 측정한 증발기(140)의 입구 온도 사이의 편차로 정의될 수 있다. 온도 변화량은 기준 시간 동안의 최대 변화량을 의미할 수 있는 바, 기준 시간 동안에 측정된 최저 온도와 초기 온도 사이의 편차가 온도 변화량이 될 수 있다. 여기서, 초기 온도는 압축기(110)의 운전 시작 이전에 측정된 온도를 의미한다.
증발기의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위를 벗어나면(1032의 아니오), 냉매가 누설된 것으로 판단하고(1033), 냉매의 누설에 관한 정보를 출력한다(1037). 냉매의 누설에 관한 정보는 의류 처리 장치(1)에 마련된 디스플레이(510)를 통해 시각적으로 출력될 수도 있고 스피커(530)를 통해 청각적으로 출력될 수도 있다. 건조 행정은 종료시킨다.
증발기의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위에 포함되고(1031의 예), 제2기준 시간이 경과하면(1034의 예), 팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 범위에 포함되는지 여부를 판단한다(1035). 개도 변화량은 기준 시간 동안의 최대 변화량을 의미할 수 있는 바, 기준 시간 동안의 최대 개도 값과 초기 개도 값 사이의 편차가 개도 변화량이 될 수 있다. 여기서, 팽창 밸브(130)의 초기 개도 값은 목표 개도 값을 의미할 수 있다.
팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 범위에 포함되면(1035의 예), 냉매가 누설되지 않은 것으로 판단하고(1036), 정상 프로세스에 따라 건조 행정을 진행할 수 있다.
팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 범위를 벗어나면(1035의 아니오), 냉매가 누설된 것으로 판단하고(1033) 냉매의 누설에 관한 정보를 출력한다(1037).
도 14는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 냉매의 누설 여부를 판단하기 위해 압축기의 토출 온도를 더 이용하는 방법에 관한 순서도이다.
도 14에 도시된 의류 처리 장치의 제어 방법에 따르면, 압축기(110)의 토출 온도를 측정하고(1110), 증발기(140)의 입구 온도를 측정하고(1120), 건조 행정을 시작한다(1130). 압축기(110)의 토출 온도는 제2온도 센서(220)에 의해 측정되고 증발기(140)의 입구 온도는 제1온도 센서(210)에 의해 측정될 수 있다. 또한, 압축기(110)의 토출 온도와 증발기(140)의 입구 온도는 건조 행정을 위해 압축기(110)의 운전이 시작된 이후에도 측정될 수 있다. 제1온도 센서(210)와 제2온도 센서(220)는 실시간으로 온도를 측정할 수도 있고, 주기적으로 온도를 측정할 수도 있으며, 특정 시점에 온도를 측정할 수도 있다.
제어부(400)는 압축기(110)의 운전 시작 이전에 측정된 증발기(140)의 입구 온도와 압축기(110)의 운전 시작 이후에 측정된 증발기(140)의 입구 온도 사이의 편차를 이용하여 증발기(140)의 입구 온도 변화량을 계산할 수 있다. 또한, 압축기(110)의 운전 시작 이전에 측정된 압축기(110)의 토출 온도와 압축기(110)의 운전 시작 이후에 측정된 압축기(110)의 토출 온도 사이의 편차를 이용하여 압축기(110)의 토출 온도 변화량을 계산할 수 있다.
팽창 밸브(130)의 개도 변화량, 증발기(140)의 입구 온도 변화량 및 압축기(110)의 토출 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단할 수 있다(1040).
도 15는 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 팽창 밸브의 개도 변화량, 증발기의 입구 온도 변화량 및 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 과정을 구체화한 순서도이다.
도 15를 참조하면, 건조 행정의 시작 이후 제1기준 시간이 경과하면(1141의 예), 증발기(140)의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위에 포함되는지 여부를 판단한다(1142).
증발기의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위를 벗어나면(1142의 아니오), 냉매가 누설된 것으로 판단하고(1143), 냉매의 누설에 관한 정보를 출력한다(1149). 냉매의 누설에 관한 정보는 의류 처리 장치(1)에 마련된 디스플레이(510)를 통해 시각적으로 출력될 수도 있고 스피커(530)를 통해 청각적으로 출력될 수도 있다. 건조 행정은 종료시킨다.
증발기의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위에 포함되고(1142의 예), 제2기준 시간이 경과하면(1144의 예), 팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 범위에 포함되는지 여부를 판단한다(1145).
팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 범위를 벗어나면(1145의 아니오), 냉매가 누설된 것으로 판단하고(1143) 냉매의 누설에 관한 정보를 출력한다(1149).
팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제2기준 범위에 포함되고(1145의 예), 제3기준 시간이 경과하면(1146의 예), 압축기(110)의 토출 온도 변화량이 제3기준 범위에 포함되는지 여부를 판단한다(1147).
토출 온도 변화량은 기준 시간 동안의 최대 변화량을 의미할 수 있는 바, 기준 시간 동안 측정된 최고 온도와 초기 온도 사이의 편차가 토출 온도 변화량이 될 수 있다. 여기서, 초기 온도는 압축기(110)의 운전 시작 이전에 측정된 토출 온도를 의미할 수 있다.
압축기(110)의 토출 온도 변화량이 제3기준 범위에 포함되면(1147의 예), 냉매가 누설되지 않은 것으로 판단하고(1148), 정상 프로세스에 따라 건조 행정을 진행할 수 있다.
압축기(110)의 토출 온도 변화량이 제3기준 범위를 벗어나면(1147의 아니오), 냉매가 누설된 것으로 판단하고(1143), 냉매의 누설에 관한 정보를 출력할 수 있다(1149).
전술한 실시예에서 제1기준시간, 제2기준 시간 및 제3기준 시간은 압축기(110)의 운전 시작 시점을 기산점으로 하며, 제1기준 시간 ≤ 제2기준 시간 ≤ 제3기준 시간의 관계를 가질 수 있다.
전술한 실시예에서는 증발기(140)의 입구 온도를 기초로 한 판단, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량을 기초로 한 판단, 압축기(110)의 토출 온도 변화량을 기초로 한 판단의 순서대로 기재하였으나, 의류 처리 장치의 제어 방법의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 판단 순서가 바뀌는 것도 무방하고, 판단 결과에 무관하게 모든 판단을 수행하고 판단 결과 중 하나라도 냉매의 누설을 나타내면 냉매가 누설된 것으로 판단하는 것도 가능하다.
한편, 냉매의 누설 여부를 판단함에 있어서, 관련 파라미터의 변화율을 이용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 증발기(140)의 입구 온도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 경우에는 제1기준 시간 동안의 증발기(140)의 입구 온도 변화량에 기초하여 제1기준 시간 동안의 증발기(140)의 입구 온도 변화율을 계산하고, 계산된 입구 온도 변화율이 제4기준 범위에 포함되면 냉매가 누설되지 않은 것으로, 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 경우에는 제2기준 시간 동안의 팽창 밸브(130)의 개도 변화량에 기초하여 제2기준 시간 동안의 팽창 밸브(130)의 개도 변화율을 계산하고, 계산된 개도 변화율이 제5기준 범위에 포함되면 냉매가 누설되지 않은 것으로, 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 압축기(110)의 토출 온도에 기초하여 냉매의 누설 여부를 판단하는 경우에는 제3기준 시간 동안의 압축기(110)의 토출 온도 변화량에 기초하여 제3기준 시간 동안의 압축기(110)의 토출 온도 변화율을 계산하고, 계산된 토출 온도 변화율이 제6기준 범위에 포함되면 냉매가 누설되지 않은 것으로, 벗어나면 냉매가 누설된 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 온도나 개도의 변화율을 이용하여 냉매의 누설 여부를 판단하게 되면, 단순히 냉매의 유/무를 판단하는 것을 넘어 히트펌프 장치(100)의 성능에 유의차가 발생하는 범위의 냉매 누설까지 감지할 수 있게 된다.
도 16은 일 실시예에 따른 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 건조 행정의 종류 이후에 냉매의 누설을 다시 판단하는 방법에 관한 순서도이다.
도 16을 참조하면, 건조 행정을 시작하고(1210), 건조 행정 중 냉매의 누설 여부를 판단한다(1220). 건조 행정 중 냉매의 누설 여부를 판단하는 과정은 앞서 도 12 내지 도 14를 참조하여 설명한 바와 같다.
건조 행정 중 냉매가 누설된 것으로 판단되면(1230의 예), 냉매의 누설에 관한 정보를 출력하고(1270), 냉매가 누설되지 않은 것으로 판단되면(1230의 아니오), 정상 프로세스에 따라 건조 행정을 수행한 뒤 건조가 완료되면 건조 행정을 종료한다(1240).
건조 행정이 종료되면, 팽창 밸브(130)의 개도 변화량이 제7기준 범위에 포함되는지 여부를 판단한다(1250). 여기서, 개도 변화량은 목표 개도 값과 건조 행정의 종료 시점에서의 개도 값 사이의 편차를 의미할 수 있다.
팽창 밸브(120)의 개도 변화량이 제7기준 범위를 벗어나면(1250의 아니오), 냉매가 누설된 것으로 판단하고(1260), 냉매 누설에 관한 정보를 출력한다(1270). 또한, 팽창 밸브(120)의 개도 변화량의 크기에 기초하여 냉매의 누설량도 판단할 수 있다.
팽창 밸브(120)의 개도 변화량이 제7기준 범위에 포함되면(1250의 예), 건조시간 편차가 기준 시간을 초과하는지 여부를 판단한다(1280). 건조 시간 편차는 건조 행정 시작 이전 또는 건조 행정 초기에 계산된 예상 건조 시간과 실제 건조 시간 사이의 편차를 의미한다.
건조시간 편차가 기준 시간을 초과하면(1280의 예), 냉매가 누설된 것으로 판단하고(1260), 냉매 누설에 관한 정보를 출력한다(1270).
도 16의 순서도에서는 건조 행정의 종류 이후에 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초한 판단을 먼저 수행하였으나, 건조시간 편차에 기초한 판단을 먼저 수행하는 것도 가능하고, 판단 결과에 상관없이 두 판단을 모두 수행한 후 어느 하나의 결과라도 냉매의 누설을 나타내면 냉매가 누설된 것으로 판단하는 것도 가능하다. 또한, 둘 중 하나의 판단만 수행하는 것도 가능하다.
전술한 실시예에 따라 팽창 밸브의 개도 변화량, 증발기 입구의 온도 변화량 또는 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 건조 행정 중 냉매의 누설을 판단하게 되면, 추가적인 센서를 구비하지 않고도 의류 처리 장치에 마련된 센서의 출력에 기초하여 냉매의 누설 여부를 정확하게 감지할 수 있다.
또한, 변화율을 이용하는 경우에는 냉매의 유/무 뿐만 아니라 성능에 유의차가 발생하는 범위의 냉매 누설까지 감지할 수 있게 된다.
또한, 건조 행정이 종료된 이후에도 추가적으로 냉매의 누설 여부를 판단함으로써, 건조 행정 중에 센서 이상 등의 원인으로 냉매의 누설을 감지하지 못하거나 건조 행정 중에 냉매가 누설된 경우에 대해서도 신뢰성 있는 판단 결과를 얻을 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 전술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 의류 처리 장치
100: 히트펌프 장치
110: 압축기
120: 응축기
130: 팽창 밸브
140: 증발기
210: 제1온도 센서
220: 제2온도 센서
230: 제3온도 센서
240: 습도 센서
250: 순환 팬
260: 순환 덕트
270: 히터
310: 모터
510: 디스플레이
530: 스피커
100: 히트펌프 장치
110: 압축기
120: 응축기
130: 팽창 밸브
140: 증발기
210: 제1온도 센서
220: 제2온도 센서
230: 제3온도 센서
240: 습도 센서
250: 순환 팬
260: 순환 덕트
270: 히터
310: 모터
510: 디스플레이
530: 스피커
Claims (24)
- 피건조물을 수용하는 챔버;
압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 포함하고, 상기 피건조물을 건조하기 위해 상기 챔버 내의 공기를 제습 및 가열하는 히트펌프 장치;
상기 증발기의 입구 측에 마련되는 제1온도 센서; 및
건조 행정 중 상기 팽창 밸브의 개도 변화량 및 상기 제1온도 센서에 의해 측정된 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 의류 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 건조 행정의 종료 이후, 예상 건조 시간과 실제 건조 시간의 편차에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 의류 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 건조 행정의 종료 이후, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 의류 처리 장치. - 제1항에 있어서
상기 압축기의 출구 측에 마련되는 제2온도 센서;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 건조 행정 중 상기 제2온도 센서에 의해 측정된 상기 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 의류 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 챔버 내의 습도를 측정하는 습도 센서; 및
디스플레이;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 습도 센서에 의해 측정된 습도에 기초하여 제습 부하를 판단하고, 상기 제습 부하에 기초하여 예상 건조 시간을 결정하고, 상기 예상 건조 시간을 상기 디스플레이에 표시하는 의류 처리 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 챔버를 회전시키기 위한 동력을 생성하는 모터;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 건조 행정의 시작 이후 상기 습도 센서에 의해 측정된 습도 및 상기 모터의 부하에 기초하여 상기 제습 부하를 판단하는 의류 처리 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 챔버와 상기 히트펌프 장치 사이에서 공기를 순환시키는 순환 팬;을 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제습 부하에 기초하여 상기 압축기의 주파수, 상기 순환 팬의 회전수, 상기 팽창 밸브의 목표 개도 값 및 목표 과열도 중 적어도 하나를 설정하는 의류 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 팽창 밸브의 개도 변화율을 계산하고, 상기 증발기의 온도 변화량에 기초하여 상기 증발기의 입구 온도 변화율을 계산하고, 상기 팽창 밸브의 개도 변화율 및 상기 냉매의 온도 변화율에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 의류 처리 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 팽창 밸브의 개도 변화율을 계산하고, 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 증발기의 입구 온도 변화율을 계산하고, 상기 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 상기 압축기의 토출 온도 변화율을 계산하고, 상기 팽창 밸브의 개도 변화율, 상기 증발기의 입구 온도 변화율 및 상기 압축기의 토출 온도 변화율에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 의류 처리 장치. - 제2항에 있어서
상기 제어부는,
상기 증발기의 입구 온도 변화량이 제1기준 범위를 벗어나면, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단하고,
상기 증발기의 입구 온도의 변화량이 상기 제1기준 범위에 포함되면, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량이 제2기준 범위에 포함되는지 여부를 판단하고,
상기 팽창 밸브의 개도 변화량이 상기 제2기준 범위를 벗어나면, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단하는 의류 처리 장치. - 제1 항에 있어서,
디스플레이;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 냉매가 누설된 것으로 판단되면, 상기 냉매의 누설에 관한 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 의류 처리 장치. - 제1 항에 있어서,
스피커;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 냉매가 누설된 것으로 판단되면, 상기 냉매의 누설에 관한 정보를 상기 스피커를 통해 출력하는 의류 처리 장치. - 피건조물을 수용하는 챔버; 압축기, 응축기, 팽창 밸브와 증발기를 포함하고, 상기 피건조물을 건조하기 위해 상기 챔버 내의 공기를 제습 및 가열하는 히트펌프 장치; 및 상기 증발기의 입구 측에 마련되는 제1온도 센서;를 포함하는 의류 처리 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 제1온도 센서에 의해 상기 증발기의 입구 온도를 측정하고;
건조 행정을 수행하기 위해 상기 압축기의 운전을 시작하고;
상기 건조 행정 중 상기 팽창 밸브의 개도 변화량 및 상기 제1온도 센서에 의해 측정된 상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 포함하는 의류 처리 장치의 제어 방법의 제어방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 건조 행정의 종료 이후, 예상 건조 시간과 실제 건조 시간의 편차에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 더 포함하는 의류 처리 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 건조 행정의 종료 이후, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 더 포함하는 의류 처리 장치의 제어방법. - 제13항에 있어서
상기 의류 처리 장치는,
상기 압축기의 출구 측에 마련되는 제2온도 센서;를 더 포함하고,
상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것은,
상기 건조 행정 중 상기 제2온도 센서에 의해 측정된 상기 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 포함하는 의류 처리 장치의 제어방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 의류 처리 장치는,
상기 챔버 내의 습도를 측정하는 습도 센서; 및 디스플레이를 더 포함하고,
상기 습도 센서에 의해 측정된 습도에 기초하여 제습 부하를 판단하고, 상기 제습 부하에 기초하여 예상 건조 시간을 결정하고;
상기 예상 건조 시간을 디스플레이에 표시하는 것;을 더 포함하는 의류 처리 장치의 제어방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 의류 처리 장치는,
상기 챔버를 회전시키기 위한 동력을 생성하는 모터;를 더 포함하고,
상기 제습 부하를 판단하는 것은,
상기 건조 행정의 시작 이후 상기 습도 센서에 의해 측정된 습도 및 상기 모터의 부하에 기초하여 상기 제습 부하를 판단하는 것;을 포함하는 의류 처리 장치의 제어방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 의류 처리 장치는,
상기 챔버와 상기 히트펌프 장치 사이에서 공기를 순환시키는 순환 팬;을 더 포함하고,
상기 제습 부하에 기초하여 상기 압축기의 주파수, 상기 순환 팬의 회전수, 상기 팽창 밸브의 목표 개도 값 및 목표 과열도 중 적어도 하나를 설정하는 것;을 더 포함하는 의류 처리 장치의 제어방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것은,
상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 팽창 밸브의 개도 변화율을 계산하고;
상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 증발기의 입구 온도 변화율을 계산하고;
상기 팽창 밸브의 개도 변화율 및 상기 증발기의 입구 온도 변화율에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것;을 포함하는 의류 처리 장치의 제어방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것은,
상기 팽창 밸브의 개도 변화량에 기초하여 상기 팽창 밸브의 개도 변화율을 계산하고;
상기 증발기의 입구 온도 변화량에 기초하여 상기 증발기의 입구 온도 변화율을 계산하고;
상기 압축기의 토출 온도 변화량에 기초하여 상기 압축기의 토출 온도 변화율을 계산하고;
상기 팽창 밸브의 개도 변화율, 상기 증발기의 입구 온도 변화율 및 상기 압축기의 토출 온도 변화율에 기초하여 상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 의류 처리 장치의 제어방법. - 제14항에 있어서
상기 냉매의 누설 여부를 판단하는 것은,
상기 증발기의 입구 온도의 변화량이 제1기준 범위를 벗어나면, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단하고;
상기 증발기의 입구 온도의 변화량이 상기 제1기준 범위에 포함되면, 상기 팽창 밸브의 개도 변화량이 제2기준 범위에 포함되는지 여부를 판단하고;
상기 팽창 밸브의 개도 변화량이 상기 제2기준 범위를 벗어나면, 상기 냉매가 누설된 것으로 판단하는 것;을 포함하는 의류 처리 장치의 제어방법. - 제13 항에 있어서,
상기 의류 처리 장치는,
디스플레이;를 더 포함하고,
상기 냉매가 누설된 것으로 판단되면, 상기 냉매의 누설에 관한 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 것;을 더 포함하는 의류 처리 장치의 제어방법. - 제13 항에 있어서,
상기 의류 처리 장치는,
스피커;를 더 포함하고,
상기 냉매가 누설된 것으로 판단되면, 상기 냉매의 누설에 관한 정보를 상기 스피커를 통해 출력하는 것;을 더 포함하는 의류 처리 장치의 제어방법.
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