WO2022045558A1 - 신발 관리기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2022045558A1
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compressor
air
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chamber
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PCT/KR2021/008234
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정희문
김민수
나중원
김주대
서국정
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삼성전자주식회사
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Definitions

  • the disclosed invention relates to a shoe care device capable of maintaining a constant temperature of air supplied into a chamber.
  • a conventional dryer or a conventional clothes manager uses a heat pump cycle or a vent method that heats air flowing in from the outside with a heater to supply high-temperature air into the chamber while continuously circulating the air inside the chamber.
  • a closed circulation method was used.
  • the disclosed invention provides a shoe care device capable of maintaining a constant temperature of air supplied into a chamber while circulating air inside a sealed device using a heat pump cycle, and a method for controlling the same.
  • the disclosed invention provides a shoe care device capable of shortening the temperature increase time of the air supplied into the chamber by efficiently using the maximum operating frequency of the compressor without damage to the control circuit due to excessive current, and a method for controlling the same.
  • a shoe care device includes: a chamber including an air inlet and an air outlet; a first duct connected to the air outlet and having an evaporator and a condenser disposed therein; a second duct connected to the first duct and the air inlet; a holder provided inside the chamber and connected to the air inlet; a fan circulating air through the first duct, the second duct, the holder, and the chamber; a compressor for discharging the refrigerant to the condenser; a first temperature sensor for measuring a first temperature of the air heated by the condenser; a control panel for obtaining user input; and determining a target temperature of the heated air based on the user input, operating the compressor at an operating frequency determined based on the target temperature and the outside air temperature, and operating the compressor based on the target temperature and the first temperature It may include; a control unit for adjusting the operating frequency of the compressor.
  • the controller may increase or decrease the operating frequency of the compressor so that the first temperature tracks the target temperature.
  • the control unit calculates a temperature difference between the target temperature and the first temperature and a change value of the temperature difference every predetermined period, and refers to a fuzzy table stored in advance to correspond to the temperature difference and the change value of the temperature difference. It is possible to determine the adjustment value of the operating frequency.
  • the control unit stops the operation of the compressor, and the first temperature is less than a third predetermined threshold temperature When it decreases to , the compressor can be operated again.
  • the shoe manager further includes; a third temperature sensor provided at the inlet side of the evaporator and measuring the temperature of the refrigerant, wherein the control unit is configured to control the temperature of the refrigerant when the temperature of the refrigerant is greater than or equal to a predetermined protection temperature
  • the compressor may be stopped, and the compressor may be restarted when the first temperature decreases below a third predetermined threshold temperature.
  • the shoe manager may further include a current sensor configured to measure a current of the compressor, and the controller may adjust the operating frequency of the compressor so that the current of the compressor is less than or equal to a predetermined limit current.
  • the control unit may calculate a current difference between the limit current and the compressor current at a predetermined period, and determine the adjustment value of the operating frequency corresponding to the current difference by referring to a pre-stored current control table.
  • the shoe care device further comprises; a second temperature sensor for measuring a second temperature of the air that has passed through the air outlet; The controller may determine the outdoor air temperature based on the second temperature measured when the shoe care device starts to operate.
  • the shoe care device further includes a sterilizing device provided inside the chamber or inside the first duct and sterilizing air, wherein the control unit is configured to perform the stabilization period for a predetermined stabilization time prior to operation of the compressor.
  • the fan and the sterilizer may be operated, and the fan and the sterilizer may be operated for a predetermined cooling time after completion of a drying cycle in which the compressor operates.
  • the controller may determine the target temperature based on selection of a shoe type and a management course input through the control panel.
  • the shoe manager includes a first duct connected to the air outlet of the chamber, a second duct connected to the air inlet of the chamber, and a holder provided inside the chamber, and the method of controlling the shoe manager includes: determining a target temperature of air to be supplied into the chamber based on a user input obtained through a control panel; determine an operating frequency of the compressor based on the target temperature and the ambient temperature; operating the compressor at the operating frequency; measuring a first temperature of the air heated by a condenser disposed inside the first duct; and adjusting the operating frequency of the compressor based on the target temperature and the first temperature.
  • Adjusting the operating frequency may include, when the first temperature reaches a first predetermined threshold temperature, increasing or decreasing the operating frequency of the compressor such that the first temperature tracks the target temperature can
  • the adjusting of the operating frequency may include calculating a temperature difference between the target temperature and the first temperature and a change value of the temperature difference every predetermined period; and determining an adjustment value of the operating frequency corresponding to the temperature difference and a change value of the temperature difference by referring to a previously stored fuzzy table.
  • a method for controlling a shoe manager includes: stopping the operation of the compressor when the first temperature reaches a predetermined second threshold temperature and the operating frequency reaches a predetermined minimum frequency; and restarting the compressor when the first temperature decreases below a third predetermined threshold temperature.
  • a method of controlling a shoe manager includes stopping the operation of the compressor when the temperature of the refrigerant measured at the evaporator inlet is equal to or greater than a predetermined protection temperature; and restarting the compressor when the first temperature decreases below a third predetermined threshold temperature.
  • the method of controlling a shoe manager further includes: measuring a compressor current by a current sensor, and adjusting the operating frequency includes: It may further include; adjusting the operating frequency.
  • Adjusting the operating frequency may include calculating a current difference between the limit current and the compressor current at predetermined intervals; and determining an adjustment value of the operating frequency corresponding to the current difference by referring to a pre-stored current control table.
  • a method of controlling a shoe care device measuring a second temperature of the air that has passed through the air outlet; and determining the outdoor air temperature based on the second temperature measured when the shoe care device starts to operate.
  • a method for controlling a shoe care device includes operating a fan and a sterilizing device for a predetermined stabilization time prior to operation of the compressor; and operating the fan and the sterilizer for a predetermined cooling time after completion of the drying cycle in which the compressor operates.
  • the determination of the target temperature of the air may be based on selection of a shoe type and a management course input through the control panel.
  • the disclosed shoe care device and its control method may maintain a constant temperature of the air inside the chamber while circulating the air inside the sealed device using a heat pump cycle. Accordingly, it is possible to prevent thermal damage to the object to be dried due to heat accumulation in the chamber.
  • the disclosed shoe care device and its control method can reduce the temperature increase time of the air in the chamber by efficiently using the maximum frequency of the compressor without damage to the control circuit due to excessive current.
  • the disclosed shoe care device and its control method do not discharge polluted air generated during the drying and deodorization process of the object to be dried, it is possible to maintain a pleasant environment around the device.
  • FIG. 1 shows a shoe manager according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an open state of the door of the shoe manager according to an embodiment.
  • Figure 3 shows a cross-section of the shoe manager viewed from the front of the shoe manager according to an embodiment.
  • FIGS. 4 and 5 are perspective views of a cradle installed in the chamber.
  • FIG. 6 shows a mounting rail installed within the chamber.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a flow of air and a flow of a refrigerant in a shoe care device according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a control block diagram of a shoe manager according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an overall operation process of the shoe care device according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart briefly explaining the operation of the compressor in the drying cycle.
  • 11 is a flowchart illustrating a purge control method among a method of adjusting an operating frequency of a compressor.
  • 13 is a graph showing a result of fuzzy control.
  • 15 is a flowchart illustrating compressor switching control among the control methods of the shoe manager.
  • 16 is a flowchart illustrating another embodiment of the compressor switching control.
  • 17 is a graph showing a result of compressor switching control.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating compressor current control in a method of controlling a shoe manager.
  • 19 and 20 are graphs showing examples in which current control of the compressor is not applied during the temperature increase process.
  • FIG. 22 is a table showing embodiments in which an operating frequency of a compressor is adjusted according to an external temperature and a target temperature.
  • 23, 24, and 25 are graphs showing the control results of the shoe manager according to the target temperature in an environment where the external temperature is low.
  • 26 and 27 are graphs showing the control result of the shoe manager according to the setting of a high target temperature.
  • the direction in which the door 20 of the shoe manager 1 is installed is defined as the front or the front, and based on this, the rear, left and right sides, and upper and lower sides may be defined.
  • FIG. 1 shows a shoe manager according to an embodiment.
  • 2 is a perspective view showing an open state of the door of the shoe manager according to an embodiment.
  • Figure 3 shows a cross-section of the shoe manager viewed from the front of the shoe manager according to an embodiment.
  • the shoe manager 1 may include a body 10 forming an exterior and a door 20 rotatably coupled to the body 10 .
  • the body 10 may be provided in a rectangular parallelepiped shape with an open front surface.
  • An opening 10a may be formed in the open front surface of the body 10 .
  • the door 20 may be rotatably coupled to the main body 10 to open and close the open front of the main body 10 .
  • the door 20 may be coupled to the body 10 by a hinge 23 .
  • the body 10 may be formed so that the length of the front surface extending in the first direction (X) and the length of the side surface extending in the second direction (Y) are different. That is, the length L1 of the front surface of the main body 10 may be formed to be longer than the length L2 of the side surface of the main body 10 . For this reason, it can be easy to install the shoe manager 1 even in a narrow entrance.
  • the length of the front surface of the main body 10 may be defined as a first length L1 and the length of the side surface of the main body 10 may be defined as a second length L2.
  • the door 20 may include a control panel 22 provided on the front or upper surface.
  • the control panel 22 may receive various commands from the user.
  • the control panel 22 may display various information regarding the operation of the shoe manager 1 .
  • the user may select a type of shoe to be managed by using the control panel 22 , and may set an appropriate management course for the shoe. Details regarding the type of shoe and the management course will be described with reference to FIG. 8 .
  • the control panel 22 may include a display for displaying information regarding the operation of the shoe manager 1 . Also, the control panel 22 may include at least one of a button and a touch screen.
  • the door 20 may include a hanging member 21 .
  • the hanging member 21 may be provided on one surface of the door 20 facing the inside of the chamber 30 , and at least one or more may be provided.
  • the hanging member 21 may be used for hanging the handle 55 of the cradle 50 . Storage of the cradle 50 can be facilitated by the hanging member 21 .
  • the hanging member 21 may be used for other purposes.
  • the body 10 may include an outer case 11 and an inner case 12 disposed inside the outer case 11 .
  • the inner case 12 may form a chamber 30 .
  • a cradle 50 on which shoes can be mounted may be provided inside the chamber 30 .
  • the inner case 12 may be referred to as a case.
  • the chamber 30 may form a space in which shoes are accommodated.
  • the chamber 30 may include an upper surface 12a, a lower surface 12b, a left surface 12c, a right surface 12d, and a rear surface 12e of the inner case 12 .
  • a holder 50 and a mounting rail 80 may be provided in the chamber 30 .
  • the cradle 50 and the mounting rail 80 may be installed on the left side 12c or the right side 12d of the chamber 30 . That is, the cradle 50 may be installed so that the side of the shoe is visible when viewed from the front of the shoe manager (1). To this end, the length of the side surface of the main body 10 may be formed shorter than the length of the front surface of the main body 10 .
  • the positions of the cradle 50 and the mounting rail 80 are not limited to those illustrated.
  • At least one cradle 50 may be provided.
  • the holder 50 may be provided in a shape that can be inserted into the shoe.
  • the cradle 50 is detachable from the chamber 30 . That is, the cradle 50 may be coupled to the mounting rail 80 provided on the side surface of the chamber 30 , or may be separated from the mounting rail 80 .
  • the cradle 50 may be inserted into the mounting rail 80 along the second direction Y. Since the cradle 50 is detachable, the space in the chamber 30 can be efficiently used according to the size of the shoe.
  • the chamber 30 may include an air inlet 60 and an air outlet 31 .
  • the air inlet 60 may be formed in the sidewall of the inner case 12 .
  • the air inlet 60 may be formed in the left side surface 12c of the chamber 30 .
  • a plurality of air inlets 60 may be provided. Air heated by the condenser 43 may be supplied into the chamber 30 through the air inlet 60 .
  • the air inlet 60 may be formed in various shapes.
  • the shape of the air inlet 60 may be a circle, a square, or a polygon.
  • the air outlet 31 may be disposed on the lower surface 12b of the chamber 30 .
  • the air outlet 31 may be disposed in front of the chamber lower surface (12b). Air in the chamber 30 may flow into the first duct 46 through the air outlet 31 .
  • the air outlet 31 may include a central hole 31a and a grill 31b including a plurality of side holes.
  • a machine room 32 may be provided under the chamber 30 .
  • a compressor 41 In the machine room 32 , a compressor 41 , an evaporator 42 , a condenser 43 , an expansion device 44 , a deodorization device 45 , a first duct 46 , a fan 47 , a first temperature sensor 110 . ) and the second temperature sensor 120 may be provided.
  • a sterilizing device 49 may be provided in the chamber 30 or in the machine room 32 . 2 and 3 , the sterilization device 49 is illustrated as being provided inside the chamber 30 .
  • the compressor 41 , the evaporator 42 , the condenser 43 , and the expansion device 44 may be defined as the heat pump device 40 .
  • the heat pump device 40 may dehumidify and heat the air circulating in the chamber 30 .
  • the heat pump device 40 may supply heating air into the chamber 30 .
  • the third temperature sensor 130 provided on the inlet side of the evaporator 42 , the fourth temperature sensor 140 provided on the outlet side of the compressor 41 and the compressor 41 are applied to A current sensor 150 for measuring the compressor current may be further provided.
  • the first duct 46 is a duct located below the chamber 30 and may be referred to as a lower duct.
  • the first duct 46 may form a first flow path 46a connected to the air outlet 31 of the chamber 30 and guiding the air passing through the air outlet 31 to the fan 47 .
  • the first duct 46 may be connected to the second duct 70 provided in the side surface of the body 10 .
  • the second duct 70 may be referred to as an upper duct.
  • the second duct 70 may be provided outside the side wall of the inner case 12 in the second direction Y of the shoe care device 1 .
  • One end of the second duct 70 may be connected to at least one supply port 60 , and the other end may be connected to the first duct 46 .
  • the second duct 70 may form a second flow path 71 for guiding air to the supply port 60 .
  • An evaporator 42 and a condenser 43 may be disposed in the first duct 46 .
  • the evaporator 42 , the condenser 43 , and the fan 47 may be arranged in the first direction (X).
  • the evaporator 42 may be located upstream of the condenser 43 based on the flow of air.
  • the fan 47 may be provided between the heat pump device 40 and the chamber 30 to circulate air.
  • the fan 47 may rotate based on a predetermined rotation per minute (RPM). Specifically, the fan 47 may suck in air flowing into the first duct 46 and discharge the air toward the second duct 70 .
  • the air introduced into the first duct 46 through the air outlet 31 is dried while passing through the evaporator 42 of the heat pump device 40 and heated while passing through the condenser 43, and the second duct 70 ) and the supply port 60 may be discharged back to the chamber 30 .
  • the fan 47 may include a motor (not shown) and a blade (not shown). The blades are rotated by the operation of the motor, so that air can flow.
  • the type of the fan 47 may be various.
  • the fan 47 may be provided as a centrifugal fan.
  • a deodorizing device 45 may be disposed in the first duct 46 .
  • the deodorizing device 45 may include a deodorizing filter 45a and a UV LED 45b.
  • the deodorizing filter 45a and the UV LED 45b are disposed at a position close to the air outlet 31 of the chamber 30 .
  • can be The UV LED 45b may remove the smell of air by irradiating light to the deodorizing filter 45a.
  • the deodorizing filter 45a may include at least one of a ceramic filter, a photocatalytic filter, and an activated carbon filter.
  • a sterilizing device 49 may be further disposed in the chamber 30 or in the first duct 46 .
  • the sterilizer 49 may remove bacteria contained in the air.
  • the sterilizer 49 may include at least one of an ultraviolet lamp, an ultraviolet LED, a xenon lamp, an ozone generator, or a sterilizing agent spray.
  • the drain tube 48 may be provided on the lower surface of the main body 10 , that is, the lower surface of the machine room 32 .
  • the drain tube 48 may store the condensed water generated by the evaporator 42 .
  • the drain tube 48 is detachable from the body 10 .
  • At least one shelf 90 may be provided in the chamber 30 . Shoes may be placed on the shelf 90 .
  • the shelf 90 may include a duct shelf 103 .
  • the duct shelf 103 may form a flow path 103b therein, and may include a hole 103a in its lower surface. Air rising from the fan 47 through the second duct 70 may be discharged into the chamber 30 through the hole 103a of the duct shelf 103 .
  • a hole 106 may be provided on the upper surface of the duct shelf 103 .
  • a side of the duct shelf 103 may be connected to a circular duct 104 disposed in the second duct 70 . Air may be discharged into the chamber 30 through the nozzle 104a of the circular duct 104 . Air may be supplied to the duct shelf 103 after passing through the circular duct 104 .
  • the circular duct 104 may have a variety of shapes. For example, the circular duct 104 may have a sectoral shape.
  • the first temperature sensor 110 may measure a first temperature of the air heated by the condenser 43 .
  • the temperature of the air measured by the first temperature sensor 110 is defined as the first temperature.
  • the first temperature sensor 110 may be provided in a flow path between the condenser 43 and the fan 47 .
  • the controller 200 of the shoe manager 1 may adjust the operating frequency of the compressor 41 based on the first temperature measured by the first temperature sensor 110 .
  • the second temperature sensor 120 may measure the temperature of the air at the air outlet 31 of the chamber 30 .
  • the second temperature sensor 120 may be provided in the flow path between the air outlet 31 and the deodorization filter 45a or between the deodorization filter 45a and the evaporator 42 .
  • the temperature of the air measured by the second temperature sensor 120 is defined as the second temperature.
  • the controller 200 of the shoe manager 1 may determine the outdoor temperature based on the second temperature measured by the second temperature sensor 120 when the shoe manager 1 starts to operate.
  • FIGS. 4 and 5 are perspective views of a cradle installed in the chamber.
  • the cradle 50 may include support frames 51 and 52 , a handle 55 , a support body 56 , and a coupling part 57 .
  • the support body 56 may connect the handle 55 , the coupling portion 57 , and the support frames 51 and 52 .
  • the support frames 51 and 52 may include a first support frame 51 and a second support frame 52 .
  • the first support frame 51 and the second support frame 52 may protrude from the side surface of the chamber 30 along the first direction (X) and may be disposed to be spaced apart from each other along the second direction (Y).
  • the support frames 51 and 52 are shown as two, one or more support frames may be provided. Since the first support frame 51 and the second support frame 52 are spaced apart from each other in the second direction Y, a plurality of shoes may be mounted thereon.
  • the support frames 51 and 52 may be inclined at a certain angle so that the mounted shoes do not come off. That is, the support frames 51 and 52 may be inclined upward with respect to the lower surface 12b of the chamber 30 . Accordingly, the shoes mounted on the cradle 50 may not fall off.
  • the handle 55 may facilitate movement or separation of the cradle 50 .
  • the user may move the cradle 50 by holding the handle 55 .
  • the user can easily install the cradle 50 on the mounting rail 80 by using the handle 55 .
  • the handle 55 may be provided in various shapes.
  • the handle 55 may be provided in a triangular shape.
  • a grip member 55a may be formed on the handle 55 . The user can comfortably grip the handle 55 using the grip member 55a.
  • the coupling part 57 may be connected to the air inlet 60 to guide air supplied through the second duct 70 to the support frames 51 and 52 .
  • the coupling part 57 is shown as a hollow oval, it is not limited thereto and may be provided in various shapes.
  • the support frames 51 and 52 of the cradle 50 may include injection holes 51a and 52a, respectively.
  • the first support frame 51 may include a first injection hole 51a
  • the second support frame 52 may include a second injection hole 52a.
  • the injection hole (51a, 52a) may be formed in at least one of the lower surface (51b, 52b) or the side surface (51c, 52c) of the support frame.
  • the injection holes 51a and 52a may be provided in various shapes.
  • the nozzles 51a and 52a may be circular, oval or rectangular. Heated air may be supplied to the chamber 30 through the injection ports 51a and 52a.
  • the cradle 50 may further include a fastening groove 58 .
  • the fixing protrusion 84 of the mounting rail 80 may be inserted into the fastening groove 58 to fix the cradle 50 .
  • the cradle 50 may further include a reinforcing material 59 .
  • the reinforcing material 59 is connected to the handle 55 and may reinforce the support body 56 .
  • FIG. 6 shows a mounting rail installed within the chamber.
  • the mounting rail 80 may include a fixing frame 83 and a fixing protrusion 84 .
  • the fixed frame 83 extends from one end 81 of the mounting rail 80 to the other end 82 , and can accommodate the coupling portion 57 of the cradle 50 .
  • the fixing protrusion 84 may be inserted into the fastening groove 58 of the cradle 50 . Accordingly, the cradle 50 may be fixed to the mounting rail 80 .
  • the cradle 50 is detachable from the mounting rail 80 .
  • the mounting rail 80 may include an air hole 85 .
  • Air introduced through the second duct 70 and the air inlet 60 of the chamber 30 may be provided to the cradle 50 through the air hole 85 of the mounting rail 80 . That is, the air introduced from the air inlet 60 may be provided to the support frames 51 and 52 of the holder 50 through the air hole 85 , and into the chamber 30 through the injection holes 51a and 52a . can be sprayed.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a flow of air and a flow of a refrigerant in a shoe care device according to an embodiment.
  • the shoe manager 1 includes a chamber 30 for accommodating a to-be-dried object S, and dehumidifies and heats the air in the chamber 30 to dry the to-be-dried object S.
  • the heat pump device 40 includes a compressor 41 , a condenser 43 , an expansion device 44 , and an evaporator 42 .
  • the compressor 41, the condenser 43, the expansion device 44, and the evaporator 42 may be connected to each other by a refrigerant pipe to constitute a heat pump cycle, and the refrigerant may circulate according to the heat pump cycle while flowing through the refrigerant pipe.
  • the compressor 41 compresses low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant and discharges it as high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant.
  • the discharged gaseous refrigerant flows into the condenser 43 , and in the condenser 43 , the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant may be condensed into a high-pressure liquid or near-liquid refrigerant below the condensing temperature.
  • the high-pressure liquid or near-liquid refrigerant that has passed through the condenser 43 is expanded and reduced in the expansion valve 130 , and the low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant that has passed through the expansion device 44 is transferred to the evaporator 42 .
  • a two-phase refrigerant may be evaporated as a gaseous refrigerant.
  • the chamber 30 and the heat pump device 40 may be connected by a first duct 46 and a second duct 70 , and the air in the chamber 30 moves through the duct, and the heat pump device 40 and The chamber 30 may be circulated.
  • the low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant introduced into the evaporator 42 absorbs heat from the high-temperature and high-humidity air passing through the evaporator 42 to be evaporated into a vapor phase refrigerant, and the evaporator 42 is The hot and humid air passing through is cooled and the moisture is removed at the same time to become low-temperature, dry air.
  • the low-temperature dry air that has passed through the evaporator 42 is introduced into the condenser 43 , and heat exchange can be performed between the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant and the low-temperature dry air in the condenser 43 .
  • the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant can be condensed into a liquid or near-liquid refrigerant to release heat, and low-temperature, dry air can be heated by absorbing the heat released during the condensation process of the refrigerant.
  • the high-temperature, dry air that has passed through the condenser 43 may be introduced into the chamber 30 again. By such an air circulation cycle, it is possible to dry the shoes (S) accommodated in the chamber (30).
  • the expansion device 44 may be implemented as at least one of an electric expansion valve capable of controlling an opening amount by a capillary tube or an electric signal, and the compressor 41 may be implemented as an inverter compressor capable of changing a frequency.
  • the frequency of the compressor 41 means the number of revolutions per second of the motor connected to the compression chamber of the compressor 41 .
  • the compressor 41 may operate at a predetermined starting frequency, and then when the temperature rises, the compressor 41 may operate at the operating frequency. Meanwhile, the compressor 41 may operate within a range of a minimum frequency and a maximum frequency. The minimum operating frequency and the maximum operating frequency can be predetermined according to the design.
  • the shoe manager 1 may further include a third temperature sensor 130 provided at the inlet side of the evaporator 42 and a fourth temperature sensor 140 provided at the outlet side of the compressor 41 .
  • the third temperature sensor 130 and the fourth temperature sensor 140 may be respectively installed outside or inside the refrigerant pipe to measure the temperature of the refrigerant circulating in the heat pump cycle. That is, the third temperature sensor 130 may measure the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator 42 , and the fourth temperature sensor 140 may measure the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 41 .
  • the shoe manager 1 may further include a current sensor 150 for measuring a compressor current applied to the compressor 41 .
  • the current sensor 150 may measure the power consumed by the compressor 41 .
  • FIG. 8 is a control block diagram of a shoe manager according to an embodiment.
  • the shoe manager 1 includes a control panel 22 , a heat pump device 40 , a deodorization device 45 , a fan 47 , a sterilization device 49 , a first temperature sensor 110 , It may include a second temperature sensor 120 , a third temperature sensor 130 , a fourth temperature sensor 140 , a current sensor 150 , a power supply unit 160 , and a control unit 200 .
  • the shoe manager 1 may further include a communication device (not shown) for data transmission/reception with an external device.
  • the controller 200 may be electrically connected to the components of the shoe manager 1 described above, and may control the operation of each of the components.
  • the power supply unit 160 may supply power to components of the shoe manager 1 .
  • the power supply unit 160 may be implemented as a printed circuit board and a power circuit mounted on the printed circuit board.
  • the power supply unit 160 may include a capacitor, a coil, a resistance element, a processor, and the like, and a power circuit board on which these are mounted.
  • the control unit 200 includes a memory 220 for storing and/or storing programs, instructions and data for controlling the operation of the shoe manager 1, and storing and/or stored programs, instructions and It may include a processor 210 that generates a control signal for controlling the operation of the shoe manager 1 based on the data.
  • the controller 200 may be implemented as a control circuit in which the processor 210 and the memory 220 are mounted. Also, the controller 200 may include a plurality of processors and a plurality of memories.
  • the processor 210 is hardware and may include a logic circuit and an arithmetic circuit.
  • the processor 210 may process data according to a program and/or instructions provided from the memory 220 , and generate a control signal according to the processing result. For example, when the user operates the control panel 22 to input a command for selecting a management course, the shoe manager 1 may manage shoes corresponding to the selected management course.
  • the memory 220 includes a volatile memory such as a static random access memory (S-RAM) and a dynamic random access memory (D-RAM) for temporarily storing data, and a read-only memory (ROM) for storing data for a long period of time.
  • a volatile memory such as a static random access memory (S-RAM) and a dynamic random access memory (D-RAM) for temporarily storing data
  • ROM read-only memory
  • Only memory an Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), and an Electronically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM) may include a non-volatile memory.
  • the control panel 22 may be provided on the door 20 as described in FIG. 1 . Although the control panel 22 has been illustrated as being provided on the front side of the door 20, it is not limited thereto and may be provided at various positions.
  • the controller 200 may determine the target temperature based on the selection of the shoe type and the management course through the control panel 22 . Also, the controller 200 may determine the operation time based on the selection of the shoe type and the management course.
  • the user may select the type of shoe to be managed by using the control panel 22 .
  • the control panel 22 may provide at least one of a shoe type menu enabling selection of a shoe type or a management course menu enabling selection of a management course.
  • the type of shoe may include a type according to a use or shape, such as shoes, sneakers, hiking boots, boots, sandals, and rain boots.
  • the types of shoes may include types according to materials such as leather, cotton, nylon, mixed materials, silk, enamel, suede, neoprene, and the like.
  • the controller 200 may determine a target temperature of the air to be supplied into the chamber 30 based on the type of shoe. Since shoes have different characteristics depending on the type, a target temperature for managing the shoes may be set differently according to the characteristics of the shoes. For example, a low target temperature of 30° C. or higher and less than 38° C. may be set for shoes made of a mixed material. For shoes made of leather, an intermediate target temperature of 38°C or higher and less than 43°C may be set. For shoes made of cotton, a high target temperature of 43°C or higher and less than 60°C may be set.
  • the target temperature for dehumidification may be set to less than 40°C, and the target temperature for deodorization may be set to 40°C or more and less than 60°C. can In this way, damage to the shoes can be prevented.
  • dehumidification may be performed after dehumidification. That is, it is possible to minimize the damage to the shoes by removing the moisture from the shoes at a low temperature and then deodorizing them at a high temperature.
  • the user may set an appropriate management course for the shoe by using the control panel 22 .
  • the controller 200 may determine the operating time of the shoe manager 1 based on the management course.
  • the maintenance course may include at least one of a standard course, a rapid course, a intensive course, or a clean storage course.
  • the standard course is a basic management course, and may be defined as a management course in which the shoe care device 1 operates for a standard time (eg, 30 minutes) that normally exhibits a dehumidifying effect and a deodorizing effect.
  • the rapid course may be defined as a management course in which the minimum dehumidifying effect and deodorizing effect can be exhibited within a shorter time than the standard course.
  • the strong course can be defined as a management course that can be operated for a longer time than the standard course to achieve maximum dehumidification and deodorization effects.
  • the clean storage course may be defined as a management course in which shoes are stored for a long time. In this way, since various management courses can be appropriately applied to various shoes, the convenience of shoe management and user satisfaction can be improved.
  • the controller 200 may determine the outdoor temperature based on the second temperature measured by the second temperature sensor 120 when the shoe manager 1 starts to operate.
  • the door 20 may be opened to place the shoe in the chamber 30 prior to initiation of operation of the shoe manager 1 .
  • the temperature of the air in the chamber 30 is the same as the outside temperature.
  • the air in the chamber 30 is not heated at the start of the operation of the shoe manager 1 . Therefore, the outdoor temperature may be determined using the second temperature sensor 120 located at the air outlet 31 of the chamber 30 at the start of the operation of the shoe manager 1 .
  • the controller 200 may determine the operating frequency of the compressor 41 based on the target temperature and the outside temperature, and operate the compressor 41 at the determined operating frequency.
  • the target temperature and the outside air temperature are factors that have a great influence on determining the operating frequency of the compressor 41 .
  • the operating frequency of the compressor 41 may be set to a high value in order to quickly reach the temperature of the air supplied into the chamber 30 to the target temperature.
  • the difference between the outside air temperature and the target temperature increases, the operating frequency of the compressor 41 may be set to a higher value.
  • the difference between the target temperature and the outside temperature is small (eg, when the difference between the target temperature and the outside temperature is 10° C. or less)
  • the operating frequency of the compressor 41 may be set to a low value. This is because, when the temperature in the chamber 30 rapidly increases, the target temperature may be exceeded.
  • the controller 200 may adjust the operating frequency of the compressor 41 based on the target temperature and the temperature of the air heated by the condenser 43 . That is, the controller 200 may adjust the operating frequency of the compressor 41 based on the first temperature measured by the first temperature sensor 110 .
  • the compressor 1 operates at a fixed operating frequency for the entire operating time, the temperature of the air circulating inside the sealed shoe manager 1 continuously rises, and there is a problem that the target temperature cannot be kept constant. do. To prevent this, it is necessary to adjust the operating frequency of the compressor 41 .
  • the controller 200 of the shoe manager 1 may perform a fuzzy control.
  • the purge control refers to a control method of periodically adjusting the operating frequency of the compressor 41 so that the target temperature and the first temperature of the air heated by the condenser 43 follow the target temperature.
  • the controller 200 may increase or decrease the operating frequency of the compressor 41 so that the first temperature tracks the target temperature.
  • the controller 200 may determine the adjustment value of the operating frequency by using a pre-stored fuzzy table. Fuzzy control is described in detail in FIG. 11 .
  • the controller 200 may additionally perform compressor switching control.
  • Compressor switching control refers to a control method for switching on or off of a compressor. Compressor switching control is described in detail in FIG. 15 .
  • the controller 200 may perform compressor current control.
  • Compressor current control refers to a control method of regulating the current applied to the compressor 41 by periodically adjusting the operating frequency of the compressor 41 based on a current value or a power value applied to the compressor 41 . That is, the controller 200 may adjust the operating frequency of the compressor 41 so that the compressor current becomes less than or equal to a predetermined limit current.
  • the control unit 200 may determine the adjustment value of the operating frequency by using a pre-stored current control table. Compressor current control is described in detail in FIG. 18 .
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an overall operation process of the shoe care device according to an embodiment.
  • the overall operation process of the shoe manager 1 may include a process of determining a target temperature, a stabilization process, a drying process, and a cooling process. Through this process, drying and deodorization of shoes disposed in the chamber 30 may be made.
  • the controller 200 may determine a target temperature of the air to be supplied into the chamber 30 based on a user input obtained by the control panel 22 ( 801 ). Together with the determination of the target temperature, the operating time of the shoe manager 1 may be determined. As described above, the target temperature may be determined based on the selection of the shoe type input through the control panel 22 , and the operating time may be determined based on the selection of the management course. In addition, the operating frequency of the compressor 41 can also be determined.
  • the controller 200 may perform a stabilization cycle of operating the fan 47 for a predetermined stabilization time ( 802 ).
  • the controller 200 may operate at least one of the deodorizing device 45 and the sterilizing device 49 together with the fan 47 .
  • the compressor 41 does not operate. It is possible to prevent a sudden large load from being applied to the power supply unit 160 and the control unit 200 through the stabilization process.
  • the failure of the fan 47 may be detected.
  • control unit 200 may operate the compressor 41 at the operating frequency F1 for a predetermined drying time and perform a drying cycle of operating the fan 47 in conjunction with the operation of the compressor 41 ( 803).
  • the temperature of the air in the chamber 30 is increased by operating the compressor 41 at the operating frequency F1, and when the temperature of the air reaches the target temperature, the operating frequency F1 of the compressor 41 is adjusted. This includes the process of maintaining the target temperature.
  • the controller 200 may perform a cooling cycle of operating the fan 47 for a predetermined cooling time ( 804 ).
  • the controller 200 may operate at least one of the deodorizing device 45 and the sterilizing device 49 together with the fan 47 .
  • the compressor 41 does not operate. It is possible to lower the temperature in the chamber 30 through the cooling stroke, and it is possible to cool the dried shoes. Therefore, after the operation of the shoe manager 1 is completed, the user can safely take out the shoes.
  • FIG. 10 is a flowchart briefly explaining the operation of the compressor in the drying cycle.
  • the controller 200 of the shoe manager 1 may determine a target temperature T* and an outdoor temperature To ( 901 ).
  • the target temperature T* may be determined based on a user input
  • the outdoor temperature To may be determined based on a second temperature measured by the second temperature sensor 120 when the shoe manager 1 starts to operate. .
  • the controller 200 may first operate the compressor 41 at the starting frequency F0 for a predetermined period of time ( 902 ).
  • the control unit 200 may determine the operating frequency F1 of the compressor 41 based on the target temperature T* and the outside air temperature To, and operate the compressor 41 at the determined operating frequency F1. (903).
  • the process of operating the compressor 41 at the starting frequency F0 may be omitted. That is, from the beginning of the drying cycle, the compressor 41 may operate based on the operating frequency F1.
  • the controller 200 may adjust the operating frequency of the compressor 41 based on the temperature T_in and the target temperature T* of the air heated by the condenser 43 ( S904 ).
  • 11 is a flowchart illustrating a purge control method among a method of adjusting an operating frequency of a compressor. 12 shows a purge table. 13 is a graph showing a result of fuzzy control.
  • the controller 200 operates the compressor 41 at the operating frequency F1 ( 1001 ), and checks the temperature T_in of the air heated by the condenser 43 ( 1002 ). ).
  • the operating frequency F1 may be set to the maximum frequency F1_max of the compressor 41 .
  • the temperature of the air heated by the condenser 43 is measured by the first temperature sensor 110 and is defined as the first temperature T_in.
  • the controller 200 checks whether the first temperature T_in reaches a predetermined first threshold temperature T* - ⁇ .
  • the purge control is started. As shown in FIG. 13 , the purge control is started at a time point tf when the first temperature T_in reaches the first critical temperature T* - ⁇ . That is, the controller 200 controls the compressor 41 so that the first temperature T_in follows the target temperature T* when the first temperature T_in reaches a predetermined first threshold temperature T* - ⁇ . It is possible to increase or decrease the operating frequency F1 of The controller 200 determines the adjustment value ⁇ fa of the operating frequency F1 using a fuzzy table 1200 stored in advance, and based on the adjustment value ⁇ fa, the operating frequency ( F1) can be adjusted.
  • the controller 200 may calculate the temperature difference Td(N) and the change value ⁇ Td of the temperature difference between the target temperature T* and the first temperature T_in at predetermined intervals ( 1003 ).
  • the change value ⁇ Td of the temperature difference may be calculated by subtracting the previous temperature difference Td(N ⁇ 1) from the current temperature difference Td(N).
  • the controller 200 may determine the temperature difference Td(N) and the adjustment value ⁇ fa corresponding to the change value ⁇ Td of the temperature difference with reference to the purge table 1200 ( 1004 ). For example, in FIG.
  • the adjustment value ⁇ fa of the operating frequency F1 is -df1 can be decided.
  • the adjustment value ⁇ fa referred to in the fuzzy control may be referred to as a first adjustment value.
  • the controller 200 may adjust the operating frequency F1 based on the adjustment value ⁇ fa ( 1005 ). That is, the adjustment of the operating frequency F1 may be performed by adding the determined adjustment value ⁇ fa to the previous operating frequency F1 (N-1). For example, if the previous operating frequency F1(N-1) is 40 Hz, the operating frequency F1 may be reduced to 40 Hz - df1.
  • the controller 200 may check the elapsed time from the start of the operation of the shoe manager 1 , and when the operation time expires, end the operation of the shoe manager 1 ( 1006 ).
  • the shoe manager 1 can maintain a constant temperature (T_in) of the air supplied into the chamber 30 according to the target temperature (T*) by appropriately controlling the frequency of the compressor 41 . there is.
  • the compressor 41 may operate within a range of a minimum frequency F1_min and a maximum frequency F1_max. However, despite the decrease in the operating frequency F1 of the compressor 41 after the temperature T_in in the chamber 30 reaches the target temperature T*, the temperature T_in in the chamber 30 continues to rise. A problem of exceeding the target temperature (T*) may occur. As shown in FIG. 14 , it is confirmed that the temperature T_in in the chamber 30 continues to rise even though the operating frequency F1 has decreased to the minimum frequency F1_min at time tm. Such a problem may occur when the outside temperature is high or when the target temperature is high. In this case, it is impossible to maintain the target temperature only by adjusting the frequency of the pressurizer 41 . Accordingly, the compressor switching control may be performed to compensate for the limitation of the fuzzy control.
  • 15 is a flowchart illustrating compressor switching control among the control methods of the shoe manager.
  • 16 is a flowchart illustrating another embodiment of the compressor switching control.
  • 17 is a graph showing a result of compressor switching control.
  • step 1005 is the same as described above. That is, the controller 200 may adjust the operating frequency F1 of the compressor 41 based on the adjustment value ⁇ fa ( 1005 ).
  • the control unit 200 determines whether the first temperature T_in measured by the first temperature sensor 110 reaches a predetermined second critical temperature (T* + ⁇ ). may (1502). Reaching the first temperature at the second threshold temperature includes the first temperature being greater than or equal to the second threshold temperature. The control unit 200 determines that the first temperature T_in measured by the first temperature sensor 110 reaches a predetermined second threshold temperature T* + ⁇ , and the operating frequency F1 of the compressor 41 is preset. When the predetermined minimum frequency F_min is reached, the operation of the compressor 41 may be stopped ( 1502 and 1503 ).
  • the control unit 200 controls the temperature (T_evain) of the refrigerant measured by the third temperature sensor 130 provided on the inlet side of the evaporator 42 to a predetermined protection temperature (Te) It can be checked whether it reaches (1602).
  • the temperature T_evain of the refrigerant reaching the protection temperature Te includes the temperature T_evain of the refrigerant becoming the protection temperature Te or more.
  • the control unit 200 operates the compressor 41 . can be stopped (1602, 1503).
  • the compressor 41 When the temperature T_evain of the refrigerant moving from the evaporator 42 to the compressor 41 is higher than a predetermined maximum temperature value, the compressor 41 may be damaged. Accordingly, when the evaporator inlet temperature T_evain reaches the protection temperature Te, the compressor 41 may be turned off to protect the compressor 41 .
  • the protection temperature Te may be equal to or lower than a predetermined maximum temperature of the refrigerant.
  • the first temperature T_in may decrease below the third critical temperature T* - ⁇ .
  • the predetermined time is predetermined and may be defined as a compressor stabilization time (eg, 3 minutes).
  • the control unit 200 of the shoe care manager 1 may operate the compressor 41 again when the first temperature T_in decreases below a predetermined third threshold temperature T* - ⁇ ( 1504 , 1505 ). .
  • control for maintaining the target temperature may be performed by operating the compressor 41 again.
  • the controller 200 may check the elapsed time from the start of the operation of the shoe manager 1 , and when the operation time expires, end the operation of the shoe manager 1 ( 1506 ).
  • a high target temperature (T*_H) is set, it is confirmed that the target temperature is maintained within a predetermined range according to the compressor switching control. That is, the temperature T_in of the air introduced into the chamber 30 at time ta1 reaches the target temperature T*_H, and then, at time tc, the evaporator inlet temperature T_evain reaches the protection temperature Te. Accordingly, ON or OFF of the compressor 41 is switched.
  • 18 is a flowchart illustrating compressor current control in a method of controlling a shoe manager.
  • 19 and 20 are graphs showing examples in which current control of the compressor is not applied during the temperature increase process.
  • 21 shows a current control table.
  • step 1002 is the same as described above. That is, the compressor 41 may increase the temperature in the chamber 30 by operating at the operating frequency F1 determined based on the target temperature T* and the outside temperature To ( 1002 ). Here, in order to shorten the temperature increase time, the compressor 41 may operate at the maximum frequency F1_max.
  • the compressor 41 when a high target temperature (T*_H) is set in an environment of a low outdoor temperature (To_L), the compressor 41 operates at a maximum frequency (F1_max) in order to quickly increase the temperature (T_in) in the chamber 30 . ) can work.
  • the current applied to the compressor 41 may reach the limit current I_safe before the temperature T_in in the chamber 30 reaches the target temperature T*_H. That is, as shown in FIG. 19 , the time (ta0) at which the compressor current reaches the limit current (I_safe) than the time (ta1) at which the temperature (T_in) in the chamber 30 reaches the target temperature (T*_H) (ta0) This could be faster.
  • the limit current I_safe may be defined as a maximum current that can operate the compressor 41 without damaging the compressor 41 .
  • the control circuit controlling the compressor 41 may be damaged. Accordingly, in order to prevent damage to the control circuit due to excessive current being applied to the compressor 41 , the controller 200 may perform compressor current control.
  • an increase in the compressor current has the same meaning as an increase in instantaneous power consumed by the compressor 41 . That is, even when the instantaneous power of the compressor 41 exceeds the limit power P_safe, the control circuit of the compressor 41 may be damaged.
  • the control unit 200 may adjust the operating frequency of the compressor 41 so that the compressor current becomes less than or equal to a predetermined limit current.
  • the controller 200 may adjust the current applied to the compressor 41 by periodically adjusting the operating frequency of the compressor 41 . To this end, the controller 200 may check whether the compressor current I_comp reaches a limit current I_safe ( 1801 ).
  • the controller 200 may calculate a current difference Id between the limit current I_safe and the compressor current I_comp at predetermined intervals ( 1802 ).
  • the control unit 200 may determine the adjustment value ⁇ fb of the operating frequency F1 using the current control table 2100 stored in advance (1803), and adjust the operating frequency based on the adjustment value ⁇ fb (1804). ).
  • the adjustment of the operating frequency F1 to be applied to the compressor 41 may be performed by adding the adjustment value ?fb to the operating frequency F1(n-1).
  • the controller 200 may determine the adjustment value ⁇ fb corresponding to the current difference Id with reference to the current control table 2100 .
  • the adjustment value ⁇ fb referred to in the current control may be referred to as a second adjustment value.
  • the adjustment value ⁇ fb when the current difference Id is EA1, the adjustment value ⁇ fb may be determined as dfb3. That is, since the limit current I_safe is greater than the current compressor current I_comp by EA1, it is possible to increase the compressor current to a larger value.
  • the compressor 41 sets the operating frequency F1 as high as dfb3, the current applied to the compressor 41 increases.
  • the above-described purge control may be started (1003, 1004).
  • FIG. 22 is a table showing embodiments in which an operating frequency of a compressor is adjusted according to an external temperature and a target temperature.
  • the outdoor temperature may be divided into a plurality of sections.
  • the outdoor temperature may be divided into a low temperature, a room temperature, and a high temperature.
  • the low temperature may be less than 15°C
  • the room temperature may be 15°C or more and 25°C or less
  • the high temperature may be a temperature exceeding 25°C.
  • the outdoor temperature may be subdivided into more sections.
  • the target temperature may also be divided into a plurality of sections.
  • the target temperature may be divided into a low target temperature, an intermediate target temperature, and a high target temperature.
  • the low target temperature may be 30°C or more and less than 38°C
  • the intermediate target temperature may be 38°C or more and less than 43°C
  • the high target temperature may be 43°C or more and less than 60°C.
  • the target temperature may be subdivided into more sections.
  • a purge control for maintaining the temperature in the chamber 30 at the target temperature may be commonly included in all embodiments.
  • the operating frequency F1 of the compressor 41 may be set to a high value F1_H.
  • the high value F1_H may mean the maximum frequency F1_max of the compressor 41 . This is to shorten the heating time.
  • current control for adjusting the operating frequency of the compressor 41 may be performed. This is because the compressor current may reach the limit current before the temperature in the chamber 30 reaches the target temperature.
  • the operating frequency F1 of the compressor 41 may be set to a normal value F1_N.
  • the target temperature is set to a high value, when the outside temperature is high, or when the outside temperature is high and the target temperature is high, the temperature in the chamber 30 is prevented from exceeding the target temperature or For protection, compressor switching control can be performed.
  • the operating frequency of the compressor 41 may be set to a low value F1_L. This is to prevent the temperature in the chamber 30 from exceeding the target temperature in the temperature increase section.
  • the operating frequency of the compressor 41 is set to a low value F1_L when the outside air temperature is high and the target temperature is set to a low value or an intermediate value.
  • the operating frequency of the compressor 41 may be determined as the normal value F1_N.
  • correction of the target temperature and correction of the operating time may be performed.
  • the correction of the target temperature and the correction of the operating time may be performed as positive values (+). This is because, in an environment where the outside temperature is low, more time may be required to increase the temperature.
  • the correction of the target temperature and the correction of the operating time may be performed as negative values (-). In this way, more precise temperature control can be implemented by performing the correction of the target temperature and the correction of the operating time.
  • 23, 24, and 25 are graphs showing the control results of the shoe manager according to the target temperature in an environment where the external temperature is low.
  • the operating frequency of the compressor 41 is set to the high value F1_H.
  • the compressor current reaches the limit current I_safe (ta0) before the temperature T_in in the chamber 30 reaches the target temperature T*_H (ta1)
  • the current control of the compressor 41 is carried out
  • the control unit 200 of the shoe manager 1 maintains the temperature in the chamber 30 . To do this, fuzzy control is performed.
  • the operating frequency of the compressor 41 is set to a high value (F1_H).
  • the compressor current reaches the limit current I_safe (ta0) before the temperature T_in in the chamber 30 reaches the target temperature T*_H (ta1)
  • the current control of the compressor 41 is carried out
  • the controller 200 of the shoe manager 1 maintains the temperature in the chamber 30 . To do this, fuzzy control is performed.
  • the controller 200 determines that the temperature (T_in) in the chamber 30 reaches the second threshold temperature (T*_H + ⁇ ) and the operating frequency F1 of the compressor 41 reaches the minimum frequency (F1_min). Compressor switching control is performed from the time point tc. Meanwhile, “tc” may be a time point at which the evaporator inlet temperature T_evain reaches the protection temperature Te.
  • 26 and 27 are graphs showing the control result of the shoe manager according to the setting of a high target temperature.
  • the operating frequency of the compressor 41 is set to a normal value F1_N.
  • the controller 200 of the shoe manager 1 maintains the temperature in the chamber 30 .
  • fuzzy control is performed.
  • the controller 200 performs the compressor switching control from the time point tc when the evaporator inlet temperature T_evain reaches the protection temperature Te.
  • tc is the time when the temperature (T_in) in the chamber 30 reaches the second threshold temperature (T*_H + ⁇ ) and the operating frequency F1 of the compressor 41 reaches the minimum frequency (F1_min) it may be
  • the operating frequency of the compressor 41 is set to a normal value (F1_N).
  • the controller 200 of the shoe manager 1 maintains the temperature in the chamber 30 .
  • fuzzy control is performed.
  • the controller 200 performs the compressor switching control from the time point tc when the evaporator inlet temperature T_evain reaches the protection temperature Te.
  • tc is the time when the temperature (T_in) in the chamber 30 reaches the second threshold temperature (T*_H + ⁇ ) and the operating frequency F1 of the compressor 41 reaches the minimum frequency (F1_min) it may be
  • the operating frequency of the compressor 41 is set to the low value (F1_L).
  • the difference between the outside air temperature and the target temperature may be 10° C. or less.
  • the control unit 200 of the shoe manager 1 maintains the temperature in the chamber 30 .
  • fuzzy control is performed.
  • the controller 200 performs the compressor switching control from the time point tc when the evaporator inlet temperature T_evain reaches the protection temperature Te.
  • tc is the time when the temperature (T_in) in the chamber 30 reaches the second threshold temperature (T*_M + ⁇ ) and the operating frequency F1 of the compressor 41 reaches the minimum frequency (F1_min) it may be
  • the disclosed shoe care device and method for controlling the same may maintain a constant temperature of the air inside the chamber while circulating the air inside the sealed device using a heat pump cycle. Accordingly, it is possible to prevent thermal damage to the object to be dried due to heat accumulation in the chamber.
  • the disclosed shoe care device and its control method can reduce the temperature increase time of the air in the chamber by efficiently using the maximum frequency of the compressor without damage to the control circuit due to excessive current.
  • the disclosed shoe care device and its control method do not discharge polluted air generated during the drying and deodorization process of the object to be dried, it is possible to maintain a pleasant environment around the device.
  • the disclosed embodiments may be implemented in the form of a storage medium storing instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create a program module to perform the operations of the disclosed embodiments.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory storage medium' is a tangible device and only means that it does not contain a signal (eg, electromagnetic wave). It does not distinguish the case where it is stored as
  • the 'non-transitory storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play StoreTM) or on two user devices (eg, It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly or online between smartphones (eg: smartphones).
  • a portion of the computer program product eg, a downloadable app
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Abstract

개시된 신발 관리기는, 공기 유입구 및 공기 배출구를 포함하는 챔버; 상기 공기 배출구와 연결되고, 내부에 증발기와 응축기가 배치되는 제1 덕트; 상기 제1 덕트 및 상기 공기 유입구와 연결되는 제2 덕트; 상기 챔버 내부에 마련되고 상기 공기 유입구와 연결되는 거치대; 상기 제1 덕트, 상기 제2 덕트, 상기 거치대 및 상기 챔버를 통해 공기를 순환시키는 팬; 상기 응축기로 냉매를 토출하는 압축기; 상기 응축기에 의해 가열된 공기의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서; 사용자 입력을 획득하는 컨트롤 패널; 및 상기 사용자 입력에 기초하여 상기 가열된 공기의 목표 온도를 결정하고, 상기 목표 온도와 외기 온도에 기초하여 결정되는 작동 주파수로 상기 압축기를 작동시키고, 상기 목표 온도와 상기 제1 온도에 기초하여 상기 압축기의 작동 주파수를 조절하는 제어부;를 포함한다.

Description

신발 관리기 및 그 제어 방법
개시된 발명은 챔버 내로 공급되는 공기의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 신발 관리기에 관한 것이다.
종래 건조기 또는 종래 의류 관리기는, 챔버 내로 고온의 공기를 공급하기 위해, 외부에서 유입되는 공기를 히터로 가열하는 배기(vent) 방식 또는 히트 펌프 사이클을 이용하여 챔버 내부의 공기를 계속 순환시키면서 가열하는 밀폐 순환 방식을 사용하였다.
그런데 배기 방식의 경우, 악취를 포함하는 고온 고습의 공기를 기기 외부로 배출하는 문제점과 외부에서 유입되는 공기로 인해 챔버 내부의 온도 편차가 큰 문제점이 존재한다.
밀폐 순환 방식의 경우, 공기가 기기 내부를 계속 순환하면서 가열되기 때문에, 지속적인 열 축적이 발생하고 챔버 내부로 공급되는 공기의 온도를 일정하게 유지하기 어려운 문제점이 존재한다. 챔버 내 열 축적이 계속될 경우 피건조물에 열손상이 발생할 수 있다.
개시된 발명은, 히트 펌프 사이클을 이용하여 밀폐된 기기 내부의 공기를 순환시키면서 챔버 내부로 공급되는 공기의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 신발 관리기 및 그 제어 방법을 제공한다.
또한, 개시된 발명은, 과다 전류로 인한 제어 회로의 손상 없이 압축기의 최대 작동 주파수를 효율적으로 이용하여 챔버 내부로 공급되는 공기의 승온 시간을 단축할 수 있는 신발 관리기 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 신발 관리기는, 공기 유입구 및 공기 배출구를 포함하는 챔버; 상기 공기 배출구와 연결되고, 내부에 증발기와 응축기가 배치되는 제1 덕트; 상기 제1 덕트 및 상기 공기 유입구와 연결되는 제2 덕트; 상기 챔버 내부에 마련되고 상기 공기 유입구와 연결되는 거치대; 상기 제1 덕트, 상기 제2 덕트, 상기 거치대 및 상기 챔버를 통해 공기를 순환시키는 팬; 상기 응축기로 냉매를 토출하는 압축기; 상기 응축기에 의해 가열된 공기의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서; 사용자 입력을 획득하는 컨트롤 패널; 및 상기 사용자 입력에 기초하여 상기 가열된 공기의 목표 온도를 결정하고, 상기 목표 온도와 외기 온도에 기초하여 결정되는 작동 주파수로 상기 압축기를 작동시키고, 상기 목표 온도와 상기 제1 온도에 기초하여 상기 압축기의 작동 주파수를 조절하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 온도가 미리 정해진 제1 임계 온도에 도달하는 경우, 상기 제1 온도가 상기 목표 온도를 추종하도록 상기 압축기의 작동 주파수를 증가 또는 감소시킬 수 있다.
상기 제어부는 미리 정해진 주기마다 상기 목표 온도와 상기 제1 온도 간의 온도차 및 상기 온도차의 변화값을 산출하고, 미리 저장된 퍼지 테이블(fuzzy table)을 참조하여 상기 온도차 및 상기 온도차의 변화값에 대응하는 상기 작동 주파수의 조절값을 결정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 온도가 미리 정해진 제2 임계 온도에 도달하고 상기 작동 주파수가 미리 정해진 최소 주파수에 도달하는 경우, 상기 압축기의 작동을 중지시키고, 상기 제1 온도가 미리 정해진 제3 임계 온도 미만으로 감소하는 경우 상기 압축기를 다시 작동시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기는, 상기 증발기의 입구 측에 마련되고 상기 냉매의 온도를 측정하는 제3 온도 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 냉매의 온도가 미리 정해진 보호 온도 이상이 되는 경우 상기 압축기의 작동을 중지시키고, 상기 제1 온도가 미리 정해진 제3 임계 온도 미만으로 감소하는 경우 상기 압축기를 다시 작동시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기는, 압축기 전류를 측정하는 전류 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 압축기 전류가 미리 정해진 한계 전류 이하가 되도록 상기 압축기의 작동 주파수를 조절할 수 있다.
상기 제어부는 미리 정해진 주기마다 상기 한계 전류와 상기 압축기 전류 간의 전류차를 산출하고, 미리 저장된 전류 제어 테이블을 참조하여 상기 전류차에 대응하는 상기 작동 주파수의 조절값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기는, 상기 공기 배출구를 통과한 공기의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서;를 더 포함하고; 상기 제어부는 신발 관리기의 작동 시작 시 측정되는 상기 제2 온도에 기초하여 상기 외기 온도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기는, 상기 챔버의 내부 또는 상기 제1 덕트의 내부에 마련되고 공기를 살균하는 살균 장치;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 압축기의 작동 이전에 미리 정해진 안정화 시간 동안 상기 팬과 상기 살균 장치를 작동시키고, 상기 압축기가 작동하는 건조 행정의 완료 후 미리 정해진 쿨링 시간 동안 상기 팬과 상기 살균 장치를 작동시킬 수 있다.
상기 제어부는 상기 컨트롤 패널을 통해 입력되는 신발 종류 및 관리 코스의 선택에 기초하여 상기 목표 온도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기는 챔버의 공기 배출구와 연결되는 제1 덕트, 상기 챔버의 공기 유입구와 연결되는 제2 덕트 및 상기 챔버 내부에 마련되는 거치대를 포함하고, 상기 신발 관리기의 제어 방법은, 컨트롤 패널을 통해 획득되는 사용자 입력에 기초하여 상기 챔버 내부로 공급될 공기의 목표 온도를 결정하고; 상기 목표 온도 및 외기 온도에 기초하여 압축기의 작동 주파수를 결정하고; 상기 작동 주파수로 상기 압축기를 작동시키고; 상기 제1 덕트 내부에 배치된 응축기에 의해 가열된 공기의 제1 온도를 측정하고; 및 상기 목표 온도와 상기 제1 온도에 기초하여 상기 압축기의 작동 주파수를 조절하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 작동 주파수를 조절하는 것은, 상기 제1 온도가 미리 정해진 제1 임계 온도에 도달하는 경우, 상기 제1 온도가 상기 목표 온도를 추종하도록 상기 압축기의 작동 주파수를 증가 또는 감소시키는 것;을 포함할 수 있다.
상기 작동 주파수를 조절하는 것은, 미리 정해진 주기마다 상기 목표 온도와 상기 제1 온도 간의 온도차 및 상기 온도차의 변화값을 산출하고; 및 미리 저장된 퍼지 테이블(fuzzy table)을 참조하여 상기 온도차 및 상기 온도차의 변화값에 대응하는 상기 작동 주파수의 조절값을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기의 제어 방법은, 상기 제1 온도가 미리 정해진 제2 임계 온도에 도달하고 상기 작동 주파수가 미리 정해진 최소 주파수에 도달하는 경우, 상기 압축기의 작동을 중지시키고; 및 상기 제1 온도가 미리 정해진 제3 임계 온도 미만으로 감소하는 경우 상기 압축기를 다시 작동시키는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기의 제어 방법은, 증발기 입구에서 측정되는 냉매의 온도가 미리 정해진 보호 온도 이상이 되는 경우 상기 압축기의 작동을 중지시키고; 및 상기 제1 온도가 미리 정해진 제3 임계 온도 미만으로 감소하는 경우 상기 압축기를 다시 작동시키는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기의 제어 방법은, 전류 센서에 의해 압축기 전류를 측정하는 것;을 더 포함하고, 상기 작동 주파수를 조절하는 것은, 상기 압축기 전류가 미리 정해진 한계 전류 이하가 되도록 상기 압축기의 작동 주파수를 조절하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 작동 주파수를 조절하는 것은, 미리 정해진 주기마다 상기 한계 전류와 상기 압축기 전류 간의 전류차를 산출하고; 및 미리 저장된 전류 제어 테이블을 참조하여 상기 전류차에 대응하는 상기 작동 주파수의 조절값을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기의 제어 방법은, 상기 공기 배출구를 통과한 공기의 제2 온도를 측정하고; 및 신발 관리기의 작동 시작 시 측정되는 상기 제2 온도에 기초하여 상기 외기 온도를 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 신발 관리기의 제어 방법은, 상기 압축기의 작동 이전에 미리 정해진 안정화 시간 동안 팬과 살균 장치를 작동시키고; 및 상기 압축기가 작동하는 건조 행정의 완료 후 미리 정해진 쿨링 시간 동안 상기 팬과 상기 살균 장치를 작동시키는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 공기의 목표 온도를 결정하는 것은, 상기 컨트롤 패널을 통해 입력되는 신발 종류 및 관리 코스의 선택에 기초할 수 있다.
개시된 신발 관리기 및 그 제어 방법은, 히트 펌프 사이클을 이용하여 밀폐된 기기 내부의 공기를 순환시키면서 챔버 내부 공기의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 챔버 내 열축적으로 인해 피건조물의 열손상이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 개시된 신발 관리기 및 그 제어 방법은, 과다 전류로 인한 제어 회로의 손상 없이 압축기의 최대 주파수를 효율적으로 이용함으로써 챔버 내 공기의 승온 시간을 단축할 수 있다.
또한, 개시된 신발 관리기 및 그 제어 방법은, 피건조물의 건조 및 탈취 과정에서 발생하는 오염된 공기를 외부로 배출하지 않으므로, 기기 주변의 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 신발 관리기를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 신발 관리기의 도어가 개방된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 신발 관리기의 전면에서 바라본 신발 관리기의 단면을 도시한다.
도 4 및 도 5는 챔버 내에 설치되는 거치대의 사시도이다.
도 6은 챔버 내에 설치되는 장착 레일을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 신발 관리기에서 공기의 흐름과 냉매의 흐름을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 신발 관리기의 제어 블록도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 신발 관리기의 전체 작동 과정을 설명하는 순서도이다.
도 10은 건조 행정에서 압축기의 작동을 간략히 설명하는 순서도이다.
도 11은 압축기의 작동 주파수를 조절하는 방법 중 퍼지 제어를 설명하는 순서도이다.
도 12는 퍼지 테이블을 도시한다.
도 13은 퍼지 제어의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 14는 퍼지 제어의 한계를 보여주는 그래프이다.
도 15는 신발 관리기의 제어 방법 중 압축기 스위칭 제어를 설명하는 순서도이다.
도 16은 압축기 스위칭 제어의 다른 실시예를 설명하는 순서도이다.
도 17은 압축기 스위칭 제어의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 18은 신발 관리기의 제어 방법 중 압축기 전류 제어를 설명하는 순서도이다.
도 19 및 도 20은 승온 과정에서 압축기의 전류 제어가 적용되지 않은 예를 보여주는 그래프이다.
도 21은 전류 제어 테이블을 도시한다.
도 22는 외기 온도와 목표 온도에 따라 압축기의 작동 주파수가 조절되는 실시예들을 보여주는 표이다.
도 23, 도 24 및 도 25는 외부 기온이 저온인 환경에서 목표 온도에 따른 신발 관리기의 제어 결과를 보여주는 그래프이다.
도 26 및 도 27은 높은 목표 온도의 설정에 따른 신발 관리기의 제어 결과를 보여주는 그래프이다.
도 28은 압축기의 작동 주파수가 낮게 설정되는 예를 보여주는 그래프이다.
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, 명세서에서 사용되는 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 개시된 발명을 제한하거나 한정하기 위해 사용되지 않는다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하기 위해 사용되는 것이므로, 다른 특징들이나 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 배제하지 않는다.
또한, 명세서에서 "제1", "제2" 등과 같은 서수를 포함하는 용어는 복수의 구성요소들을 구분하기 위해 사용되는 것으로서, 사용된 서수가 구성요소들 간의 배치 순서, 제조 순서나 중요도 등을 나타내는 것은 아니다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
한편, "전방", "후방", "좌측" 및 "우측" 등은 도면을 기준으로 정의되는 것이며, 이러한 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 신발 관리기(1)의 도어(20)가 설치된 방향은 전방 또는 전면으로 정의되고, 이를 기준으로, 후방, 좌우측 및 상하측이 정의될 수 있다.
이하에서는 개시된 발명의 실시예가 상세히 설명된다.
도 1은 일 실시예에 따른 신발 관리기를 도시한다. 도 2는 일 실시예에 따른 신발 관리기의 도어가 개방된 모습을 보여주는 사시도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 신발 관리기의 전면에서 바라본 신발 관리기의 단면을 도시한다.
도 1을 참조하면, 신발 관리기(1)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)에 회전 가능하게 결합되는 도어(20)를 포함할 수 있다.
본체(10)는 전면이 개방된 직육면체 형상으로 마련될 수 있다. 본체(10)의 개방된 전면에는 개구(10a)가 형성될 수 있다. 도어(20)는 본체(10)에 회전 가능하게 결합되어 본체(10)의 개방된 전면을 개폐하도록 마련될 수 있다. 도어(20)는 힌지(23)에 의해 본체(10)와 결합될 수 있다.
본체(10)는 제1 방향(X)으로 연장되는 전면의 길이와 제2 방향(Y)으로 연장되는 측면의 길이가 다르게 형성될 수 있다. 즉, 본체(10) 전면의 길이(L1)가 본체(10) 측면의 길이(L2) 보다 길게 형성될 수 있다. 이로 인해, 좁은 현관에도 신발 관리기(1)의 설치가 용이할 수 있다. 본체(10) 전면의 길이는 제1 길이(L1), 본체(10) 측면의 길이는 제2 길이(L2)로 정의될 수 있다.
도어(20)는 전면 또는 상면에 마련되는 컨트롤 패널(22)을 포함할 수 있다. 컨트롤 패널(22)은 사용자로부터 다양한 명령을 입력 받을 수 있다. 또한, 컨트롤 패널(22)은 신발 관리기(1)의 동작에 관한 다양한 정보를 표시할 수도 있다. 예를 들면, 사용자는 컨트롤 패널(22)을 이용하여 관리하고자 하는 신발의 종류를 선택할 수 있고, 신발에 적절한 관리 코스를 설정할 수 있다. 신발 종류와 관리 코스에 관한 상세 내용은 도 8에서 설명된다.
컨트롤 패널(22)은 신발 관리기(1)의 작동에 관한 정보를 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤 패널(22)은 버튼 또는 터치 스크린 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2 를 참조하면, 도어(20)는 걸이 부재(21)를 포함할 수 있다. 걸이부재(21)는 챔버(30)의 내부를 마주보는 도어(20)의 일 면에 마련될 수 있고, 적어도 하나 이상 마련될 수 있다. 걸이부재(21)는 거치대(50)의 손잡이(55)를 걸어두는 용도로 사용될 수 있다. 걸이부재(21)에 의해 거치대(50)의 보관이 용이할 수 있다. 걸이부재(21)는 다른 용도로 사용될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 본체(10)는 외부 케이스(11) 및 외부 케이스(11)의 내부에 배치되는 내부케이스(12)를 포함할 수 있다. 내부 케이스(12)는 챔버(30)를 형성할 수 있다. 챔버(30)의 내부에는 신발의 거치가 가능한 거치대(50)가 마련될 수 있다. 내부 케이스(12)는 케이스로 지칭될 수 있다.
챔버(30)는 신발이 수용되는 공간을 형성할 수 있다. 챔버(30)는 내부 케이스(12)의 상면(12a), 하면(12b), 좌측면(12c), 우측면(12d) 및 후면(12e)을 포함할 수 있다.
챔버(30)에는 거치대(50)와 장착 레일(80)이 마련될 수 있다. 거치대(50)와 장착 레일(80)은 챔버(30)의 좌측면(12c) 또는 우측면(12d)에 설치될 수 있다. 즉, 거치대(50)는 신발 관리기(1)의 전면에서 보았을 때 신발의 측면이 보이도록 설치될 수 있다. 이를 위해, 본체(10) 측면의 길이가 본체(10) 전면의 길이보다 짧게 형성될 수 있다. 거치대(50)와 장착 레일(80)의 위치는 예시된 것으로 제한되지 않는다.
거치대(50)는 적어도 하나 이상 마련될 수 있다. 거치대(50)는 신발 내부에 삽입될 수 있는 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 거치대(50)는 챔버(30)에서 분리 가능하다. 즉, 거치대(50)는 챔버(30)의 측면에 마련되는 장착 레일(80)과 결합될 수 있고, 장착 레일(80)과 분리될 수도 있다. 예를 들면, 거치대(50)는 제2방향(Y)을 따라서 장착 레일(80)에 삽입될 수 있다. 거치대(50)가 분리 가능하므로, 신발의 크기에 따라 챔버(30) 내 공간이 효율적으로 사용될 수 있다.
챔버(30)는 공기 유입구(60) 및 공기 배출구(31)를 포함할 수 있다. 공기 유입구(60)는 내부 케이스(12)의 측벽에 형성될 수 있다. 예를 들면, 공기 유입구(60)는 챔버(30)의 좌측면(12c)에 형성될 수 있다. 공기 유입구(60)는 복수 개 마련될 수 있다. 응축기(43)에 의해 가열된 공기는 공기 유입구(60)를 통해 챔버(30) 내부로 공급될 수 있다. 공기 유입구(60)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 공기 유입구(60)의 형상은 원형, 사각형 또는 다각형일 수 있다.
공기 배출구(31)는 챔버(30)의 하면(12b)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 공기 배출구(31)는 챔버 하면(12b)의 전방에 배치될 수 있다. 챔버(30) 내 공기는 공기 배출구(31)를 통해 제1 덕트(46)로 흐를 수 있다. 공기 배출구(31)는 중앙 홀(31a)과 복수의 사이드 홀을 포함하는 그릴(31b)로 구성될 수 있다.
챔버(30) 아래에는 기계실(32)이 마련될 수 있다. 기계실(32) 내에는 압축기(41), 증발기(42), 응축기(43), 팽창 장치(44), 탈취 장치(45) 제1 덕트(46), 팬(47), 제1 온도 센서(110) 및 제2 온도 센서(120)가 마련될 수 있다. 또한, 챔버(30) 내부 또는 기계실(32) 내에는 살균 장치(49)도 마련될 수 있다. 도 2와 도 3에서는 살균 장치(49)가 챔버(30) 내부에 마련되는 것으로 예시된다.
압축기(41), 증발기(42), 응축기(43) 및 팽창 장치(44)는 히트 펌프 장치(40)로 정의될 수 있다. 히트 펌프 장치(40)는 챔버(30)를 순환하는 공기를 제습 및 가열할 수 있다. 히트 펌프 장치(40)는 챔버(30)의 내부로 가열 공기를 공급할 수 있다.
또한, 기계실(32)에는 증발기(42)의 입구 측에 마련되는 제3 온도 센서(130), 압축기(41)의 토출구 측에 마련되는 제4 온도 센서(140) 및 압축기(41)에 인가되는 압축기 전류를 측정하는 전류 센서(150)가 더 마련될 수 있다.
제1 덕트(46)는 챔버(30) 아래에 위치하는 덕트로서 하부 덕트로 지칭될 수도 있다. 제1 덕트(46)는 챔버(30)의 공기 배출구(31)와 연결되고 공기 배출구(31)를 통과한 공기를 팬(47)까지 안내하는 제1 유로(46a)를 형성할 수 있다. 또한, 제1 덕트(46)는 본체(10)의 측면 내에 마련되는 제2 덕트(70)에 연결될 수 있다. 제2 덕트(70)는 상부 덕트로 지칭될 수 있다.
제2 덕트(70)는 신발 관리기(1)의 제2 방향(Y)으로 내부 케이스(12)의 측벽 외측에 마련될 수 있다. 제2 덕트(70)의 일 단은 적어도 하나의 공급 포트(60)와 연결될 수 있고, 타 단은 제1 덕트(46)와 연결될 수 있다. 제2 덕트(70)는 공기를 공급 포트(60)로 안내하는 제2 유로(71)를 형성할 수 있다.
제1 덕트(46) 내에는 증발기(42)와 응축기(43)가 배치될 수 있다. 증발기(42), 응축기(43) 및 팬(47)은 제1 방향(X)으로 배열될 수 있다. 증발기(42)는 공기의 흐름을 기준으로 응축기(43)보다 상류에 위치할 수 있다.
팬(47)은 히트 펌프 장치(40)와 챔버(30) 사이에 마련되어 공기를 순환시킬 수 있다. 팬(47)은 미리 정해진 RPM(Rotate per minute)에 기초하여 회전할 수 있다. 구체적으로, 팬(47)은 제1 덕트(46)로 유입되는 공기를 흡입하여 제2 덕트(70) 측으로 공기를 토출할 수 있다. 공기 배출구(31)를 통해 제1 덕트(46)로 유입된 공기는, 히트 펌치 장치(40)의 증발기(42)를 통과하면서 건조되고 응축기(43)를 통과하면서 가열되며, 제2 덕트(70)와 공급 포트(60)를 통해 챔버(30)로 다시 토출될 수 있다.
팬(47)은 모터(미도시)와 블레이드(미도시)를 포함할 수 있다. 모터의 동작에 의해 블레이드가 회전하며, 그에 따라 공기가 유동할 수 있다. 팬(47)의 종류는 다양할 수 있다. 예를 들면, 팬(47)은 원심팬으로 마련될 수 있다.
또한, 제1 덕트(46) 내에는 탈취 장치(45)가 배치될 수 있다. 탈취 장치(45)는 탈취 필터(45a)와 UV LED(45b)를 포함할 수 있다.탈취 필터(45a)와 UV LED(45b)는 챔버(30)의 공기 배출구(31)와 가까운 위치에 배치될 수 있다. UV LED(45b)는 탈취 필터(45a)에 광을 조사하여 공기의 냄새를 제거할 수 있다. 예를 들면, 탈취 필터(45a)는 세라믹 필터, 광촉매 필터 또는 활성탄 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
챔버(30) 내부나 제1 덕트(46) 내에는 살균 장치(49)가 더 배치될 수 있다. 살균 장치(49)는 공기에 포함된 세균을 제거할 수 있다. 살균 장치(49)는 자외선 램프, 자외선 LED, 제논 램프, 오존 발생기 또는 살균제 스프레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
배수통(48)은 본체(10)의 하부, 즉 기계실(32)의 하면에 마련될 수 있다. 배수통(48)은 증발기(42)에 의해 생성되는 응축수를 저장할 수 있다. 배수통(48)은 본체(10)로부터 분리 가능하다.
챔버(30) 내에는 적어도 하나의 선반(90)이 마련될 수 있다. 선반(90)에는 신발이 배치될 수 있다. 또한, 선반(90)은 덕트 선반(103)을 포함할 수 있다. 덕트 선반(103)은 내부에 유로(103b)를 형성할 수 있고, 하면에 홀(103a)을 포함할 수 있다. 제2 덕트(70)를 통해 팬(47)으로부터 올라오는 공기는 덕트 선반(103)의 홀(103a)을 통해 챔버(30) 내로 토출될 수 있다. 또한, 덕트 선반(103)의 상면에도 홀(106)이 마련될 수 있다.
덕트 선반(103)의 측면은 제2 덕트(70) 내에 배치되는 원형 덕트(104)와 연결될 수 있다. 공기는 원형 덕트(104)의 노즐(104a)을 통해 챔버(30) 내로 토출될 수 있다. 공기는 원형 덕트(104)를 지난 후 덕트 선반(103)으로 공급될 수 있다. 원형 덕트(104)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 원형 덕트(104)는 부채꼴 형상을 가질 수 있다.
제1 온도 센서(110)는 응축기(43)에 의해 가열된 공기의 제1 온도를 측정할 수 있다. 이하 제1 온도 센서(110)에 의해 측정되는 공기의 온도는 제1 온도로 정의된다. 제1 온도 센서(110)는 응축기(43)와 팬(47) 사이의 유로에 마련될 수 있다. 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 제1 온도 센서(110)에 의해 측정되는 제1 온도에 기초하여 압축기(41)의 작동 주파수를 조절할 수 있다.
제2 온도 센서(120)는 챔버(30)의 공기 배출구(31)에서 공기의 온도를 측정할 수 있다. 제2 온도 센서(120)는 공기 배출구(31)와 탈취 필터(45a) 사이 또는 탈취 필터(45a)와 증발기(42) 사이의 유로에 마련된 수 있다. 이하 제2 온도 센서(120)에 의해 측정되는 공기의 온도는 제2 온도로 정의된다. 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 신발 관리기(1)의 작동 시작 시 제2 온도 센서(120)에 의해 측정되는 제2 온도에 기초하여 외기 온도를 결정할 수 있다.
도 4 및 도 5는 챔버 내에 설치되는 거치대의 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 거치대(50)는 지지프레임(51, 52), 손잡이(55), 지지 몸체(56) 및 결합부(57)를 포함할 수 있다. 지지 몸체(56)는 손잡이(55), 결합부(57) 및 지지프레임(51, 52)을 연결할 수 있다.
지지프레임(51, 52)은 제1 지지프레임(51) 및 제2 지지프레임(52)을 포함할 수 있다. 제1 지지프레임(51)과 제2 지지프레임(52)은 챔버(30)의 측면으로부터 제1방향(X)을 따라 돌출되며 제2 방향(Y)을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 지지프레임(51, 52)은 2개로 도시되었으나 한 개 또는 그 이상으로 마련될 수 있다. 제1 지지프레임(51)과 제2 지지프레임(52)은 제2방향(Y)을 따라 서로 이격되므로 복수의 신발이 거치될 수 있다.
한편, 지지프레임(51, 52)은 거치된 신발이 이탈되지 않도록 일정 각도로 경사질 수 있다. 즉, 지지프레임(51, 52)은 챔버(30)의 하면(12b)에 대해 상향으로 경사지게 형성될 수 있다. 따라서, 거치대(50)에 거치된 신발이 떨어지지 않을 수 있다.
손잡이(55)는 거치대(50)의 이동 또는 분리를 용이하게 할 수 있다. 사용자는 손잡이(55)를 파지하여 거치대(50)를 이동시킬 수 있다. 또한, 사용자는 손잡이(55)를 이용하여 거치대(50)를 장착 레일(80)에 용이하게 설치할 수 있다. 손잡이(55)는 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들면, 손잡이(55)는 삼각형 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 손잡이(55)에는 그립 부재(55a)가 형성될 수 있다. 사용자는 그립 부재(55a)를 이용하여 손잡이(55)를 편하게 파지할 수 있다.
결합부(57)는 공기 유입구(60)와 연결되어 제2 덕트(70)를 통해 공급되는 공기를 지지프레임(51, 52)으로 안내할 수 있다. 결합부(57)는 중공의 타원형으로 도시되었으나 이에 제한되지 않고 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
도 5를 참조하면, 거치대(50)의 지지프레임(51, 52)은 각각 분사구(51a, 52a)를 포함할 수 있다. 제1 지지프레임(51)은 제1 분사구(51a)를 포함하고, 제2 지지프레임(52)는 제2 분사구(52a)를 포함할 수 있다. 분사구(51a, 52a)는 지지프레임의 하면(51b, 52b) 또는 측면(51c, 52c) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 분사구(51a, 52a)는 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들면, 분사구(51a, 52a)는 원형, 타원형 또는 직사각형일 수 있다. 가열된 공기는 분사구(51a, 52a)를 통해 챔버(30)로 공급될 수 있다
거치대(50)는 체결홈(58)을 더 포함할 수 있다. 장착 레일(80)의 고정돌기(84)는 체결홈(58)에 삽입되어 거치대(50)를 고정할 수 있다. 거치대(50)는 보강재(59)를 더 포함할 수 있다. 보강재(59)는 손잡이(55)와 연결되며 지지 몸체(56)를 보강할 수 있다.
도 6은 챔버 내에 설치되는 장착 레일을 도시한다.
도 6을 참조하면, 장착 레일(80)의 일 단(81)은 거치대(50)가 이탈하지 않도록 막혀 있고, 장착 레일(80)의 타 단(82)은 거치대(50)가 삽입될 수 있도록 개방된 형상을 갖는다. 장착 레일(80)은 고정프레임(83) 및 고정돌기(84)를 포함할 수 있다.
고정프레임(83)은 장착 레일(80)의 일 단(81)으로부터 타 단(82)으로 연장되고, 거치대(50)의 결합부(57)를 수용할 수 있다. 고정돌기(84)는 거치대(50)의 체결홈(58)에 삽입될 수 있다. 따라서 거치대(50)가 장착 레일(80)에 고정될 수 있다. 거치대(50)는 장착 레일(80)로부터 분리 가능하다.
또한, 장착 레일(80)은 에어 홀(85)을 포함할 수 있다. 제2 덕트(70)와 챔버(30)의 공기 유입구(60)를 통해 유입되는 공기는 장착 레일(80)의 에어 홀(85)을 통해 거치대(50)로 제공될 수 있다. 즉, 공기 유입구(60)로부터 유입되는공기는 에어 홀(85)을 통해 거치대(50)의 지지프레임(51, 52)으로 제공될 수 있고, 분사구(51a, 52a)를 통해 챔버(30) 내로 분사될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 신발 관리기에서 공기의 흐름과 냉매의 흐름을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 신발 관리기(1)는 피건조물(S)을 수용하는 챔버(30), 피건조물(S)을 건조하기 위해 챔버(30) 내의 공기를 제습 및 가열하는 히트 펌프 장치(40), 응축기(43)에 의해 가열되는 공기의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서(110), 챔버(30)의 공기 배출구(31)를 통과한 공기의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서(120), 및 히트 펌프 장치(40)와 챔버(30) 사이에 마련되어 공기를 순환시키는 팬(47)을 포함한다.
히트 펌프 장치(40)는 압축기(41), 응축기(43), 팽창 장치(44) 및 증발기(42)를 포함한다. 압축기(41), 응축기(43), 팽창 장치(44) 및 증발기(42)는 냉매 배관에 의해 서로 연결되어 히트 펌프 사이클을 구성할 수 있고, 냉매는 냉매 배관을 흐르면서 히트 펌프 사이클에 따라 순환할 수 있다.
압축기(41)는 저온저압의 기상 냉매를 압축하여 고온고압의 기상 냉매로 토출한다. 토출된 기상 냉매는 응축기(43)로 유입되고, 응축기(43)에서는 고온고압의 기상 냉매가 응축온도 이하의 고압의 액상 혹은 액상에 가까운 냉매로 응축될 수 있다. 응축기(43)를 통과한 고압의 액상 혹은 액상에 가까운 냉매는 팽창 밸브(130)에서 팽창되어 감압되고, 팽창 장치(44)를 통과한 저온 저압의 이상(Two-phase) 냉매는 증발기(42)에 유입된다. 증발기(42)에서는 이상(Two-phase) 냉매가 기상 냉매로 증발될 수 있다.
챔버(30)와 히트 펌프 장치(40)는 제1 덕트(46) 및 제2 덕트(70)에 의해 연결될 수 있고, 챔버(30) 내의 공기는 덕트를 통해 이동하며 히트 펌프 장치(40)와 챔버(30)를 순환할 수 있다.
챔버(30) 내의 고온 다습한 공기가 증발기(42)를 통과하면서 냉매와의 열교환이 이루어질 수 있다. 구체적으로, 증발기(42)에 유입된 저온 저압의 이상(Two-phase) 냉매는 증발기(42)를 통과하는 고온 다습한 공기로부터 열을 흡수하여 기상 냉매로 증발될 수 있고, 증발기(42)를 통과하는 고온 다습한 공기는 냉각됨과 동시에 습기가 제거되어 저온 건조한 공기가 된다.
증발기(42)를 통과한 저온 건조한 공기는 응축기(43)에 유입되고, 응축기(43)에서는 고온고압의 기상 냉매와 저온 건조한 공기 사이에 열교환이 이루어질 수 있다. 고온고압의 기상 냉매는 액상 혹은 액상에 가까운 냉매로 응축되면서 열을 방출할 수 있고, 저온 건조한 공기는 냉매의 응축 과정에서 방출된 열을 흡수하여 가열될 수 있다.
응축기(43)를 통과한 고온 건조한 공기는 다시 챔버(30)로 유입될 수 있다. 이와 같은 공기 순환 사이클에 의해, 챔버(30)에 수용된 신발(S)의 건조가 가능하다.
팽창 장치(44)는 모세관 또는 전기 신호에 의해 개도량을 제어할 수 있는 전자식 팽창 밸브(Electric Expansion Valve) 중 적어도 하나로 구현될 수 있고, 압축기(41)는 주파수 변경이 가능한 인버터 압축기로 구현될 수 있다. 압축기(41)의 주파수는 압축기(41)의 압축실에 연결된 모터의 초당 회전수를 의미한다. 건조 행정 시작 시 압축기(41)는 미리 정해진 기동 주파수로 작동할 수 있고, 이후 승온 시 압축기(41)는 작동 주파수로 작동할 수 있다. 한편, 압축기(41)는 최소 주파수와 최대 주파수 범위 내에서 작동할 수 있다. 최소 작동 주파수와 최대 작동 주파수는 설계에 따라 미리 정해질 수 있다.
신발 관리기(1)는 증발기(42)의 입구 측에 마련되는 제3 온도 센서(130) 및 압축기(41)의 토출구 측에 마련되는 제4 온도 센서(140)를 더 포함할 수 있다. 제3 온도 센서(130)와 제4 온도 센서(140)는 각각 냉매 배관의 외부 또는 내부에 설치되어 히트 펌프 사이클을 순환하는 냉매의 온도를 측정할 수 있다. 즉, 제3 온도 센서(130)는 증발기(42)에 유입되는 냉매의 온도를 측정할 수 있고, 제4 온도 센서(140)는 압축기(41)에서 토출되는 냉매의 온도를 측정할 수 있다.
또한, 신발 관리기(1)는 압축기(41)에 인가되는 압축기 전류를 측정하는 전류 센서(150)를 더 포함할 수 있다. 전류 센서(150)는 압축기(41)가 소모하는 전력을 측정할 수도 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 신발 관리기의 제어 블록도이다.
도 8을 참조하면, 신발 관리기(1)는 컨트롤 패널(22), 히트 펌프 장치(40), 탈취 장치(45), 팬(47), 살균 장치(49), 제1 온도 센서(110), 제2 온도 센서(120), 제3 온도 센서(130), 제4 온도 센서(140), 전류 센서(150), 전원부(160) 및 제어부(200)를 포함할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 신발 관리기(1)는 외부 장치와의 데이터 송수신을 위한 통신 장치(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 제어부(200)는 상술한 신발 관리기(1)의 구성들과 전기적으로 연결될 수 있고, 구성들 각각의 동작을 제어할 수 있다.
전원부(160)는 신발 관리기(1)의 구성들에 전력을 공급할 수 있다. 전원부(160)는 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판에 실장된 전원 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전원부(160)는 콘덴서, 코일, 저항 소자, 프로세서 등 및 이들이 실장된 전원 회로 기판을 포함할 수 있다.
제어부(200)는 신발 관리기(1)의 동작을 제어하기 위한 프로그램, 인스트럭션 및 데이터를 기억 및/또는 저장하는 메모리(220)를 포함하고, 메모리(220)에 기억 및/또는 저장된 프로그램, 인스트럭션 및 데이터에 기초하여 신발 관리기(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 프로세서(210)를 포함할 수 있다. 제어부(200)는 프로세서(210)와 메모리(220)가 실장된 제어 회로로 구현될 수 있다. 또한, 제어부(200)는 복수의 프로세서와 복수의 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(210)는 하드 웨어로서, 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 메모리(220)로부터 제공된 프로그램 및/또는 인스트럭션에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 컨트롤 패널(22)을 조작하여 관리 코스를 선택하는 명령을 입력하면, 신발 관리기(1)는 선택된 관리 코스에 대응하는 신발 관리를 수행할 수 있다.
메모리(220)는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리와, 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
컨트롤 패널(22)은, 도 1에서 설명된 바와 같이, 도어(20)에 마련될 수 있다. 컨트롤 패널(22)이 도어(20)의 전면에 마련되는 것으로 예시되었으나, 이에 한정되지 않고 다양한 위치에 마련될 수 있다. 제어부(200)는 컨트롤 패널(22)을 통한 신발 종류 및 관리 코스의 선택에 기초하여 목표 온도를 결정할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 신발 종류 및 관리 코스의 선택에 기초하여 작동 시간을 결정할 수 있다.
사용자는 컨트롤 패널(22)을 이용하여 관리하고자 하는 신발의 종류를 선택할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤 패널(22)은 신발 종류의 선택을 가능하게 하는 신발 종류 메뉴 또는 관리 코스의 선택을 가능하게 하는 관리 코스 메뉴 중 적어도 하나를 제공할 수 있다. 신발 종류는 구두, 운동화, 등산화, 부츠, 샌들, 레인부츠 등 용도나 형상에 따른 종류를 포함할 수 있다. 또한, 신발 종류는 가죽, 면, 나일론, 혼합재, 실크, 에나멜, 스웨이드, 네오프렌 등 소재에 따른 종류를 포함할 수 있다.
제어부(200)는 신발 종류에 기초하여 챔버(30) 내부로 공급될 공기의 목표 온도를 결정할 수 있다. 신발은 종류에 따라 특성이 다르므로, 신발의 특성에 따라 신발의 관리를 위한 목표 온도가 다르게 설정될 수 있다. 예를 들면, 혼합 소재의 신발에는 30℃ 이상 38℃ 미만의 낮은 목표 온도가 설정될 수 있다. 가죽 소재의 신발에는 38℃ 이상 43℃ 미만의 중간 목표 온도가 설정될 수 있다. 면 소재의 신발에는 43℃ 이상 60℃ 미만의 높은 목표 온도가 설정될 수 있다. 다른 예로서, 두 종류 이상의 신발들이 관리 대상이거나 신발에 수분이 존재하는 경우, 제습을 위한 목표 온도는 40℃ 미만으로 설정될 수 있고, 탈취를 위한 목표 온도는 40℃ 이상 60℃ 미만으로 설정될 수 있다. 이를 통해 신발의 손상이 방지될 수 있다. 또한, 제습과 탈취가 모두 요구되는 경우에는 제습 후 탈취가 수행되도록 할 수 있다. 즉, 신발의 수분을 낮은 온도에서 제거한 후 높은 온도에서 탈취를 진행함으로써 신발의 손상을 최소화할 수 있다.
또한, 사용자는 컨트롤 패널(22)을 이용하여 신발에 적절한 관리 코스를 설정할 수 있다. 제어부(200)는 관리 코스에 기초하여 신발 관리기(1)의 작동 시간을 결정할 수 있다. 예를 들면, 관리 코스는 표준 코스, 쾌속 코스, 강력 코스 또는 청정 보관 코스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 표준 코스는 기본적인 관리 코스로서, 제습 효과와 탈취 효과를 정상적으로 발휘하는 표준 시간(예를 들면, 30분) 동안 신발 관리기(1)가 작동하는 관리 코스로 정의될 수 있다. 쾌속 코스는 표준 코스보다 빠른 시간 내에 최소한의 제습 효과와 탈취 효과가 발휘될 수 있는 관리 코스로 정의될 수 있다. 강력 코스는 표준 코스보다 긴 시간 동안 작동하여 최대의 제습 효과와 탈취 효과를 발휘할 수 있는 관리 코스로 정의될 수 있다. 또한, 청정 보관 코스는 신발을 장시간 보관하는 관리 코스로 정의될 수 있다. 이와 같이, 다양한 신발에 대해 다양한 관리 코스가 적절히 적용될 수 있으므로, 신발 관리의 편리성과 사용자 만족도가 향상될 수 있다.
제어부(200)는 신발 관리기(1)의 작동 시작 시 제2 온도 센서(120)에 의해 측정되는 제2 온도에 기초하여 외기 온도를 결정할 수 있다. 신발 관리기(1)의 작동 개시 전에 신발을 챔버(30) 내에 위치시키기 위해 도어(20)가 개방될 수 있다. 이 경우 챔버(30) 내 공기의 온도는 외기 온도와 동일하게 된다. 또한, 신발 관리기(1)의 작동 시작 시점에는 챔버(30) 내 공기가 가열되지 않은 상태이다. 따라서 신발 관리기(1)의 작동 시작 시점에 챔버(30)의 공기 배출구(31)에 위치한 제2 온도 센서(120)를 이용하여 외기 온도가 결정될 수 있다.
제어부(200)는 목표 온도와 외기 온도에 기초하여 압축기(41)의 작동 주파수를 결정하고, 결정된 작동 주파수로 압축기(41)를 작동시킬 수 있다. 목표 온도와 외기 온도는 압축기(41)의 작동 주파수를 결정하는데 큰 영향을 주는 인자이다. 예를 들면, 외기 온도가 저온일 경우, 챔버(30) 내로 공급되는 공기의 온도를 목표 온도까지 빠르게 도달시키기 위해, 압축기(41)의 작동 주파수가 높은 값으로 설정될 수 있다. 외기 온도와 목표 온도의 차이가 클수록 압축기(41)의 작동 주파수는 높은 값으로 설정될 수 있다. 반대로, 목표 온도와 외기 온도의 차이가 작을 경우(예를 들면, 목표 온도와 외기 온도의 차이가 10℃ 이하일 경우), 압축기(41)의 작동 주파수는 낮은 값으로 설정될 수 있다. 챔버(30) 내 온도가 급상승할 경우 목표 온도를 초과할 수 있기 때문이다.
또한, 제어부(200)는 응축기(43)에 의해 가열된 공기의 온도와 목표 온도에 기초하여 압축기(41)의 작동 주파수를 조절할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 제1 온도 센서(110)에 의해 측정되는 제1 온도에 기초하여 압축기(41)의 작동 주파수를 조절할 수 있다. 전체 작동 시간 동안 고정된 작동 주파수로 압축기(1)가 작동할 경우, 밀폐된 신발 관리기(1)의 내부를 순환하는 공기의 온도가 지속적으로 상승하게 되고 목표 온도를 일정하게 유지할 수 없는 문제가 발생한다. 이를 방지하기 위해 압축기(41)의 작동 주파수를 조절하는 것이 필요하다.
챔버(30) 내로 공급되는 공기를 목표 온도로 유지하기 위해, 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 퍼지(Fuzzy) 제어를 수행할 수 있다. 퍼지 제어는 목표 온도와 응축기(43)에 의해 가열되는 공기의 제1 온도가 목표 온도를 추종하도록 주기적으로 압축기(41)의 작동 주파수를 조절하는 제어 방법을 의미한다. 제어부(200)는 제1 온도가 미리 정해진 제1 임계 온도에 도달하는 경우, 제1 온도가 목표 온도를 추종하도록 압축기(41)의 작동 주파수를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 제어부(200)는 미리 저장된 퍼지 테이블(fuzzy table)을 이용하여 작동 주파수의 조절값을 결정할 수 있다. 퍼지(Fuzzy) 제어는 도 11에서 자세히 설명된다.
또한, 퍼지(Fuzzy) 제어의 한계를 보완하기 위해, 제어부(200)는 압축기 스위칭 제어를 추가로 수행할 수 있다. 압축기 스위칭 제어는 압축기의 온 또는 오프를 스위칭하는 제어 방법을 의미한다. 압축기 스위칭 제어는 도 15에서 자세히 설명된다.
게다가, 압축기(41)에 과도한 전류가 인가되어 손상이 발생하는 것을 방지하기 위해, 제어부(200)는 압축기 전류 제어를 수행할 수 있다. 압축기 전류 제어는 압축기(41)에 인가되는 전류 값 또는 전력 값에 기초하여 압축기(41)의 작동 주파수를 주기적으로 조절함으로써, 압축기(41)에 인가되는 전류를 조절하는 제어 방법을 의미한다. 즉, 제어부(200)는 압축기 전류가 미리 정해진 한계 전류 이하가 되도록 압축기(41)의 작동 주파수를 조절할 수 있다. 제어부(200)는 미리 저장된 전류 제어 테이블을 이용하여 작동 주파수의 조절값을 결정할 수 있다. 압축기 전류 제어는 도 18에서 자세히 설명된다.
도 9는 일 실시예에 따른 신발 관리기의 전체 작동 과정을 설명하는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 신발 관리기(1)의 전체 작동 과정은 목표 온도를 결정하는 과정, 안정화 행정, 건조 행정 및 쿨링 행정을 포함할 수 있다. 이러한 과정을 통해 챔버(30) 내에 배치된 신발의 건조와 탈취가 이루어질 수 있다.
먼저, 제어부(200)는 컨트롤 패널(22)에 의해 획득되는 사용자 입력에 기초하여 챔버(30) 내부로 공급될 공기의 목표 온도를 결정할 수 있다(801). 목표 온도의 결정과 함께 신발 관리기(1)의 작동 시간이 결정될 수 있다. 상술된 바와 같이, 컨트롤 패널(22)을 통해 입력되는 신발 종류의 선택에 기초하여 목표 온도가 결정될 수 있고, 관리 코스의 선택에 기초하여 작동 시간이 결정될 수 있다. 또한, 압축기(41)의 작동 주파수도 결정될 수 있다.
제어부(200)는 미리 정해진 안정화 시간 동안 팬(47)을 작동시키는 안정화 행정을 수행할 수 있다(802). 제어부(200)는 팬(47)과 함께 탈취 장치(45)와 살균 장치(49) 중 적어도 하나를 작동시킬 수도 있다. 안정화 행정에서는 압축기(41)가 작동하지 않는다. 안정화 행정을 통해 전원부(160) 및 제어부(200)에 갑자기 큰 부하가 인가되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 팬(47)의 고장 여부가 검출될 수도 있다.
이어서, 제어부(200)는 미리 정해진 건조 시간 동안 작동 주파수(F1)로 압축기(41)를 작동시키고, 압축기(41)의 작동에 연동하여 팬(47)을 작동시키는 건조 행정을 수행할 수 있다(803). 건조 행정에는 작동 주파수(F1)로 압축기(41)를 작동시킴으로써 챔버(30) 내 공기의 온도를 상승시키고, 공기의 온도가 목표 온도에 도달한 경우 압축기(41)의 작동 주파수(F1)를 조절함으로써 목표 온도를 유지하는 과정이 포함된다.
다음으로, 제어부(200)는 미리 정해진 쿨링 시간 동안 팬(47)을 작동시키는 쿨링 행정을 수행할 수 있다(804). 제어부(200)는 팬(47)과 함께 탈취 장치(45)와 살균 장치(49) 중 적어도 하나를 작동시킬 수도 있다. 쿨링 행정에서는 압축기(41)가 작동하지 않는다. 쿨링 행정을 통해 챔버(30) 내의 온도를 낮출 수 있고, 건조된 신발의 냉각이 가능하다. 따라서 신발 관리기(1)의 작동 완료 후 사용자는 안전하게 신발을 꺼낼 수 있다.
도 10은 건조 행정에서 압축기의 작동을 간략히 설명하는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 목표 온도(T*) 및 외기 온도(To)를 결정할 수 있다(901). 목표 온도(T*)는 사용자 입력에 기초하여 결정되고, 외기 온도(To)는 신발 관리기(1)의 작동 시작 시 제2 온도 센서(120)에 의해 측정되는 제2 온도에 기초하여 결정될 수 있다.
제어부(200)는 먼저 기동 주파수(F0)로 일정 시간 동안 압축기(41)를 작동시킬 수 있다(902). 제어부(200)는 목표 온도(T*)와 외기 온도(To)에 기초하여 압축기(41)의 작동 주파수(F1)를 결정하고, 결정된 작동 주파수(F1)로 압축기(41)를 작동시킬 수 있다(903).
한편, 기동 주파수(F0)로 압축기(41)를 작동시키는 과정은 생략될 수도 있다. 즉, 건조 행정의 초기부터 압축기(41)가 작동 주파수(F1)에 기초하여 작동할 수 있다.
이어서, 제어부(200)는 응축기(43)에 의해 가열된 공기의 온도(T_in)와 목표 온도(T*)에 기초하여 압축기(41)의 작동 주파수를 조절할 수 있다(904).
도 11은 압축기의 작동 주파수를 조절하는 방법 중 퍼지 제어를 설명하는 순서도이다. 도 12는 퍼지 테이블을 도시한다. 도 13은 퍼지 제어의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 제어부(200)는 작동 주파수(F1)로 압축기(41)를 작동시키고(1001), 응축기(43)에 의해 가열되는 공기의 온도(T_in)를 확인한다(1002). 도 13을 참조하면, 작동 주파수(F1)는 압축기(41)의 최대 주파수(F1_max)로 설정될 수 있다. 응축기(43)에 의해 가열되는 공기의 온도는 제1 온도 센서(110)에 의해 측정되고, 제1 온도(T_in)로 정의된다. 제어부(200)는 제1 온도(T_in)가 미리 정해진 제1 임계 온도(T* - λ)에 도달하는지 확인한다.
제1 온도(T_in)가 제1 임계 온도(T* - λ)에 도달하는 경우, 퍼지 제어가 시작된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 온도(T_in)가 제1 임계 온도(T* - λ)에 도달하는 시점(tf)에 퍼지 제어가 시작된다. 즉, 제어부(200)는 제1 온도(T_in)가 미리 정해진 제1 임계 온도(T* - λ)에 도달하는 경우 제1 온도(T_in)가 목표 온도(T*)를 추종하도록 압축기(41)의 작동 주파수(F1)를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 제어부(200)는 미리 저장된 퍼지 테이블(fuzzy table)(1200)을 이용하여 작동 주파수(F1)의 조절값(Δfa)을 결정하고, 조절값(Δfa)에 기초하여 압축기(41)의 작동 주파수(F1)를 조절할 수 있다.
구체적으로, 제어부(200)는 미리 정해진 주기마다 목표 온도(T*)와 제1 온도(T_in) 간의 온도차(Td(N)) 및 온도차의 변화값(ΔTd)을 산출할 수 있다(1003). 온도차의 변화값(ΔTd)은 현재 온도차(Td(N))로부터 이전 온도차(Td(N-1))를 감산함으로써 산출될 수 있다. 제어부(200)는 퍼지 테이블(1200)을 참조하여 온도차(Td(N)) 및 온도차의 변화값(ΔTd)에 대응하는 조절값(Δfa)을 결정할 수 있다(1004). 예를 들면, 도 12에서, 현재 온도차(Td(N))가 E1이고, 온도차의 변화값(ΔTd)이 -dE2으로 산출된 경우, 작동 주파수(F1)의 조절값(Δfa)은 -df1으로 결정될 수 있다. 퍼지 제어에서 언급되는 조절값(Δfa)은 제1 조절값으로 지칭될 수 있다.
제어부(200)는 조절값(Δfa)에 기초하여 작동 주파수(F1)를 조절할 수 있다(1005). 즉, 작동 주파수(F1)의 조절은, 이전 작동 주파수(F1(N-1))에 결정된 조절값(Δfa)를 합산함으로써 수행될 수 있다. 예를 들면, 이전 작동 주파수(F1(N-1))가 40Hz인 경우, 작동 주파수(F1)는 40Hz - df1으로 감소할 수 있다.
한편, 제어부(200)는 신발 관리기(1)의 작동 개시로부터 경과 시간을 확인하고, 작동 시간이 만료되는 경우 신발 관리기(1)의 작동을 종료시킬 수 있다(1006).
도 13에 도시된 바와 같이, 챔버(30) 내로 유입되는 공기의 온도(T_in)가 목표 온도(T*)에 도달하는 시점(ta1)부터 계속 목표 온도(T*)로 유지되는 것이 확인된다. 이와 같이, 일 실시예에 따른 신발 관리기(1)는 압축기(41)의 주파수를 적절히 제어함으로써 챔버(30) 내로 공급되는 공기의 온도(T_in)를 목표 온도(T*)에 맞추어 일정하게 유지할 수 있다.
도 14는 퍼지 제어의 한계를 보여주는 그래프이다.
도 14를 참조하면, 압축기(41)는 최소 주파수(F1_min)와 최고 주파수(F1_max) 범위 내에서 작동할 수 있다. 그런데 챔버(30) 내 온도(T_in)가 목표 온도(T*)에 도달한 이후 압축기(41)의 작동 주파수(F1)가 감소함에도 불구하고, 챔버(30) 내 온도(T_in)가 계속 상승하여 목표 온도(T*)를 초과하는 문제가 발생할 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, tm 시점에 작동 주파수(F1)이 최소 주파수(F1_min)으로 감소하였음에도 불구하고, 챔버(30) 내 온도(T_in)는 계속 상승하는 것이 확인된다. 이러한 문제는 외기 온도가 높은 경우 또는 목표 온도가 높은 경우에 발생할 수 있다. 이러한 경우에는 압추기(41)의 주파수 조절만으로는 목표 온도를 유지할 수 없게 된다. 따라서 퍼지(Fuzzy) 제어의 한계를 보완하기 위해 압축기 스위칭 제어가 수행될 수 있다.
도 15는 신발 관리기의 제어 방법 중 압축기 스위칭 제어를 설명하는 순서도이다. 도 16은 압축기 스위칭 제어의 다른 실시예를 설명하는 순서도이다. 도 17은 압축기 스위칭 제어의 결과를 보여주는 그래프이다.
도 15 및 도 16에서, 1005 단계는 전술된 것과 동일하다. 즉, 제어부(200)는 조절값(Δfa)에 기초하여 압축기(41)의 작동 주파수(F1)를 조절할 수 있다(1005).
도 15를 참조하면, 제어부(200)는 제어부(200)는 제1 온도 센서(110)에 의해 측정되는 제1 온도(T_in)가 미리 정해진 제2 임계 온도(T* + δ)에 도달하는지 확인할 수 있다(1502). 제1 온도가 제2 임계 온도에 도달하는 것은 제1 온도가 제2 임계 온도 이상이 되는 것을 포함한다. 제어부(200)는 제1 온도 센서(110)에 의해 측정되는 제1 온도(T_in)가 미리 정해진 제2 임계 온도(T* + δ)에 도달하고 압축기(41)의 작동 주파수(F1)가 미리 정해진 최소 주파수(F_min)에 도달하는 경우, 압축기(41)의 작동을 중지시킬 수 있다(1502, 1503).
다른 실시예로서, 도 13을 참조하면, 제어부(200)는 증발기(42)의 입구 측에 마련된 제3 온도 센서(130)에 의해 측정되는 냉매의 온도(T_evain)가 미리 정해진 보호 온도(Te)에 도달하는지 확인할 수 있다(1602). 냉매의 온도(T_evain)가 보호 온도(Te)에 도달하는 것은 냉매의 온도(T_evain)가 보호 온도(Te) 이상이 되는 것을 포함한다. 제어부(200)는 증발기(42)의 입구 측에 마련된 제3 온도 센서(130)에 의해 측정되는 냉매의 온도(T_evain)가 미리 정해진 보호 온도(Te) 이상이 되는 경우, 압축기(41)의 작동을 중지시킬 수 있다(1602, 1503).
증발기(42)로부터 압축기(41)로 이동하는 냉매의 온도(T_evain)가 미리 정해진 최대 온도 값보다 높을 경우에는 압축기(41)의 손상이 발생할 수 있다. 따라서 증발기 입구 온도(T_evain)가 보호 온도(Te)에 도달하는 경우 압축기(41)를 오프시켜 압축기(41)를 보호할 수 있다. 보호 온도(Te)는 미리 정해진 냉매의 최대 온도 보다 낮거나 동일할 수 있다.
압축기(41)의 작동이 중지된 후 일정 시간이 지나면, 제1 온도(T_in)는 제3 임계 온도(T* - α) 미만으로 감소할 수 있다. 일정 시간은 미리 정해진 것으로서 압축기 안정화 시간(예를 들면, 3분)으로 정의될 수 있다. 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 제1 온도(T_in)가 미리 정해진 제3 임계 온도(T* - α) 미만으로 감소하는 경우 압축기(41)를 다시 작동시킬 수 있다(1504, 1505). 압축기(41)의 작동 중지로 인해 챔버(30) 내로 공급되는 공기의 온도가 목표 온도보다 낮아지게 되는 경우, 압축기(41)를 다시 작동시킴으로써 목표 온도를 유지하기 위한 제어가 수행될 수 있다.
제어부(200)는 신발 관리기(1)의 작동 개시로부터 경과 시간을 확인하고, 작동 시간이 만료되는 경우 신발 관리기(1)의 작동을 종료시킬 수 있다(1506).
도 17을 참조하면, 높은 목표 온도(T*_H)가 설정된 경우 압축기 스위칭 제어에 따라 목표 온도가 일정 범위 내에서 유지되는 것이 확인된다. 즉, ta1 시점에 챔버(30) 내로 유입되는 공기의 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)에 도달하고, 이후 tc 시점에 증발기 입구 온도(T_evain)가 보호 온도(Te)에 도달한다. 따라서 압축기(41)의 온 또는 오프가 스위칭 된다.
도 18은 신발 관리기의 제어 방법 중 압축기 전류 제어를 설명하는 순서도이다. 도 19 및 도 20은 승온 과정에서 압축기의 전류 제어가 적용되지 않은 예를 보여주는 그래프이다. 도 21은 전류 제어 테이블을 도시한다.
도 18을 참조하면, 1002 단계는 전술된 것과 동일하다. 즉, 압축기(41)는 목표 온도(T*)와 외기 온도(To)에 기초하여 결정된 작동 주파수(F1)로 동작함으로써 챔버(30) 내 온도를 상승시킬 수 있다(1002). 여기서 승온 시간을 단축시키기 위해 압축기(41)는 최대 주파수(F1_max)로 작동할 수 있다.
도 19를 참조하면, 낮은 외기 온도(To_L)의 환경에서 높은 목표 온도(T*_H)가 설정된 경우, 챔버(30) 내 온도(T_in)를 빠르게 상승시키기 위해 압축기(41)가 최대 주파수(F1_max)로 작동할 수 있다. 이 경우, 챔버(30) 내 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)에 도달하기 전에 압축기(41)에 인가되는 전류가 한계 전류(I_safe)에 도달할 수 있다. 즉, 도 19에 도시된 바와 같이, 챔버(30) 내 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)에 도달하는 시간(ta1)보다 압축기 전류가 한계 전류(I_safe)에 도달하는 시간(ta0)이 더 빠를 수 있다.
한계 전류(I_safe)는 압축기(41)의 손상 없이 압축기(41)를 동작시킬 수 있는 최대 전류로 정의될 수 있다. 압축기 전류가 한계 전류(I_safe)를 초과하게 되면 압축기(41)를 제어하는 제어 회로에 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 압축기(41)에 과도한 전류가 인가되어 제어 회로의 손상이 발생하는 것을 방지하기 위해, 제어부(200)는 압축기 전류 제어를 수행할 수 있다.
한편, 압축기 전류의 상승은 압축기(41)가 소모하는 순시 전력의 상승과 동일한 의미를 갖는다. 즉, 압축기(41)의 순시 전력이 한계 전력(P_safe)를 초과하는 경우에도 압축기(41)의 제어 회로에 손상이 발생할 수 있다.
도 20을 참조하면, 낮은 외기 온도(To_L)의 환경에서 높은 목표 온도(T*_H)가 설정된 경우, 압축기(41)를 노멀 주파수(F1_N)로 작동시킴으로써, 챔버(30) 내 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)에 도달하기 전에 압축기(41)에 인가되는 전류가 한계 전류(I_safe)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 그러나 챔버(30) 내 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)에 도달하는데 걸리는 시간이 길어지는 단점이 있다. 따라서 과다 전류로 인한 제어 회로의 손상 없이 압축기의 최대 주파수를 효율적으로 이용할 수 있는 제어 방법이 요구된다.
다시 도 18을 참조하면, 제어부(200)는 압축기 전류가 미리 정해진 한계 전류 이하가 되도록 압축기(41)의 작동 주파수를 조절할 수 있다. 제어부(200)는 압축기(41)의 작동 주파수를 주기적으로 조절함으로써, 압축기(41)에 인가되는 전류를 조절할 수 있다. 이를 위해, 제어부(200)는 압축기 전류(I_comp)가 한계 전류(I_safe)에 도달하는지 확인할 수 있다(1801).
제어부(200)는 미리 정해진 주기마다 한계 전류(I_safe)와 압축기 전류(I_comp) 간의 전류차(Id)를 산출할 수 있다(1802). 제어부(200)는 미리 저장된 전류 제어 테이블(2100)을 이용하여 작동 주파수(F1)의 조절값(Δfb)을 결정하고(1803), 조절값(Δfb)에 기초하여 작동 주파수를 조절할 수 있다(1804). 압축기(41)에 적용될 작동 주파수(F1)의 조절은, 작동 주파수(F1(n-1))에 조절값(Δfb)를 합산함으로써 수행될 수 있다.
제어부(200)는 전류 제어 테이블(2100)을 참조하여 전류차(Id)에 대응하는 조절값(Δfb)을 결정할 수 있다. 전류 제어에서 언급되는 조절값(Δfb)은 제2 조절값으로 지칭될 수 있다. 예를 들면, 도 21에서, 전류차(Id)가 EA1인 경우 조절값(Δfb)은 dfb3으로 결정될 수 있다. 즉, 한계 전류(I_safe)가 현재 압축기 전류(I_comp)보다 EA1만큼 크므로, 압축기 전류를 더 큰 값으로 증가시킬 수 있다. 압축기(41)이 작동 주파수(F1)를 dfb3만큼 높게 설정하면 압축기(41)에 인가되는 전류가 증가한다.
이어서 제1 온도(T_in)가 제1 임계 온도(T* - λ)에 도달하는 경우, 전술된 퍼지 제어가 시작될 수 있다(1003, 1004).
이러한 전류 제어를 통해, 과다 전류로 인한 제어 회로의 손상 없이 압축기의 최대 주파수를 효율적으로 이용할 수 있다. 따라서 챔버 내부로 공급되는 공기의 승온 시간이 단축될 수 있다.
도 22는 외기 온도와 목표 온도에 따라 압축기의 작동 주파수가 조절되는 실시예들을 보여주는 표이다.
도 22의 표(2200)를 참조하면, 외기 온도는 복수의 구간으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 외기 온도는 저온(Low temperature), 상온(Room temperature) 및 고온(High temperature)으로 구분될 수 있다. 저온은 15℃ 미만, 상온은 15℃ 이상 25℃ 이하, 고온은 25℃를 초과하는 온도일 수 있다. 이와 다르게, 외기 온도는 더 많은 구간으로 세분화될 수도 있다.
목표 온도도 복수의 구간으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 목표 온도는 낮은 목표 온도, 중간 목표 온도 및 높은 목표 온도로 구분될 수 있다. 낮은 목표 온도는 30℃ 이상 38℃ 미만, 중간 목표 온도는 38℃ 이상 43℃ 미만, 높은 목표 온도는 43℃ 이상 60℃ 미만일 수 있다. 이와 다르게, 목표 온도는 더 많은 구간으로 세분화될 수도 있다.
외기 온도와 목표 온도의 변화와 무관하게 목표 온도의 유지는 필수적이므로, 챔버(30) 내 온도를 목표 온도로 유지하기 위한 퍼지 제어는 모든 실시예에서 공통적으로 포함될 수 있다.
외기 온도가 저온인 환경에서는, 압축기(41)의 작동 주파수(F1)가 높은 값(F1_H)으로 설정될 수 있다. 높은 값(F1_H)은 압축기(41)의 최대 주파수(F1_max)를 의미할 수 있다. 이는 승온 시간을 단축시키기 위함이다. 그런데 외기 온도가 저온이고 목표 온도가 중간 값 이상으로 설정된 경우에는, 압축기(41)의 작동 주파수를 조절하기 위한 전류 제어가 수행될 수 있다. 챔버(30) 내 온도가 목표 온도에 도달하기 전에 압축기 전류가 한계 전류에 도달할 수 있기 때문이다.
외기 온도가 상온인 환경에서는, 압축기(41)의 작동 주파수(F1)가 노멀 값(F1_N)으로 설정될 수 있다.
목표 온도가 높은 값으로 설정된 경우, 외기 온도가 고온인 경우, 또는 외기 온도가 고온이고 목표 온도가 높은 값인 경우에는, 챔버(30) 내 온도가 목표 온도를 초과하는 것을 방지 또는 압축기(41)의 보호를 위해, 압축기 스위칭 제어가 수행될 수 있다.
목표 온도와 외기 온도의 차이가 작을 경우(예를 들면, 목표 온도와 외기 온도의 차이가 10℃ 이하일 경우), 압축기(41)의 작동 주파수는 낮은 값(F1_L)으로 설정될 수 있다. 승온 구간에서 챔버(30) 내 온도 목표 온도를 초과하는 것을 방지하기 위함이다. 도 22의 표(2200)에서, 외기 온도가 고온이고, 목표 온도가 낮은 값 또는 중간 값으로 설정된 경우에 압축기(41)의 작동 주파수가 낮은 값(F1_L)으로 설정되는 것이 예시되어 있다.
외기 온도가 고온이고 목표 온도가 높은 값인 경우에는 압축기(41)의 작동 주파수가 노멀 값(F1_N)으로 결정될 수 있다.
또한, 신발의 온도와 외기 온도 간의 차이가 있을 수 있으므로, 목표 온도의 보정 및 작동 시간의 보정이 수행될 수도 있다. 예를 들면, 외기 온도가 저온인 환경에서는 목표 온도의 보정과 작동 시간의 보정이 양의 값(+)으로 수행될 수 있다. 외기 온도가 저온인 환경에서는 승온 시간이 더 필요할 수 있기 때문이다. 이와 다르게, 외기 온도가 고온인 환경에서는 목표 온도의 보정과 작동 시간의 보정이 음의 값(-)으로 수행될 수 있다. 이와 같이 목표 온도의 보정과 작동 시간의 보정을 수행함으로써 더 정밀한 온도 제어가 구현될 수 있다.
도 23, 도 24 및 도 25는 외부 기온이 저온인 환경에서 목표 온도에 따른 신발 관리기의 제어 결과를 보여주는 그래프이다.
도 23을 참조하면, 외기 온도가 저온(To_L)이고 목표 온도가 낮은 값(T*_L)으로 설정된 경우, 압축기(41)의 작동 주파수는 높은 값(F1_H)로 설정된다. 챔버(30)로 유입되는 공기의 온도(T_in)가 목표 온도(T*_L)보다 낮은 제1 임계 온도에 도달하면, 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 챔버(30) 내 온도를 유지하기 위해 퍼지 제어를 수행한다.
도 24를 참조하면, 외기 온도가 저온(To_L)이고, 목표 온도가 중간 값(T*_M)으로 설정된 경우, 압축기(41)의 작동 주파수는 높은 값(F1_H)로 설정된다. 또한, 챔버(30) 내 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)에 도달(ta1)하기 이전에 압축기 전류가 한계 전류(I_safe)에 도달(ta0)하므로, 압축기(41)의 전류 제어가 수행된다. 챔버(30)로 유입되는 공기의 온도(T_in)가 목표 온도(T*_M) 보다 낮은 제1 임계 온도에 도달하면, 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 챔버(30) 내 온도를 유지하기 위해 퍼지 제어를 수행한다.
도 25를 참조하면, 외기 온도가 저온(To_L)이고, 목표 온도가 높은 값(T*_H)으로 설정된 경우, 압축기(41)의 작동 주파수는 높은 값(F1_H)로 설정된다. 또한, 챔버(30) 내 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)에 도달(ta1)하기 이전에 압축기 전류가 한계 전류(I_safe)에 도달(ta0)하므로, 압축기(41)의 전류 제어가 수행된다. 챔버(30)로 유입되는 공기의 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)보다 낮은 제1 임계 온도에 도달하면, 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 챔버(30) 내 온도를 유지하기 위해 퍼지 제어를 수행한다. 또한, 제어부(200)는 챔버(30) 내 온도(T_in)가 제2 임계 온도(T*_H + δ)에 도달하고 압축기(41)의 작동 주파수(F1)가 최소 주파수(F1_min)에 도달한 시점(tc)부터 압축기 스위칭 제어를 수행한다. 한편, "tc"는 증발기 입구 온도(T_evain)가 보호 온도(Te)에 도달하는 시점일 수도 있다.
도 26 및 도 27은 높은 목표 온도의 설정에 따른 신발 관리기의 제어 결과를 보여주는 그래프이다.
도 26을 참조하면, 외기 온도가 상온(To_R)이고, 목표 온도가 높은 값(T*_H)으로 설정된 경우, 압축기(41)의 작동 주파수는 노멀 값(F1_N)로 설정된다. 챔버(30)로 유입되는 공기의 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)보다 낮은 제1 임계 온도에 도달하면, 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 챔버(30) 내 온도를 유지하기 위해 퍼지 제어를 수행한다. 또한, 제어부(200)는 증발기 입구 온도(T_evain)가 보호 온도(Te)에 도달하는 시점(tc)부터 압축기 스위칭 제어를 수행한다. 한편, "tc"는 챔버(30) 내 온도(T_in)가 제2 임계 온도(T*_H + δ)에 도달하고 압축기(41)의 작동 주파수(F1)가 최소 주파수(F1_min)에 도달한 시점일 수도 있다.
도 27을 참조하면, 외기 온도가 고온(To_H)이고, 목표 온도가 높은 값(T*_H)으로 설정된 경우, 압축기(41)의 작동 주파수는 노멀 값(F1_N)로 설정된다. 챔버(30)로 유입되는 공기의 온도(T_in)가 목표 온도(T*_H)보다 낮은 제1 임계 온도에 도달하면, 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 챔버(30) 내 온도를 유지하기 위해 퍼지 제어를 수행한다. 또한, 제어부(200)는 증발기 입구 온도(T_evain)가 보호 온도(Te)에 도달하는 시점(tc)부터 압축기 스위칭 제어를 수행한다. 한편, "tc"는 챔버(30) 내 온도(T_in)가 제2 임계 온도(T*_H + δ)에 도달하고 압축기(41)의 작동 주파수(F1)가 최소 주파수(F1_min)에 도달한 시점일 수도 있다.
도 28은 압축기의 작동 주파수가 낮게 설정되는 예를 보여주는 그래프이다.
도 28을 참조하면, 외기 온도가 고온(To_H)이고, 목표 온도가 중간 값(T*_M)으로 설정된 경우, 압축기(41)의 작동 주파수는 낮은 값(F1_L)로 설정된다. 이 경우 외기 온도와 목표 온도의 차이는 10℃ 이하일 수 있다. 챔버(30)로 유입되는 공기의 온도(T_in)가 목표 온도(T*_M)보다 낮은 제1 임계 온도에 도달하면, 신발 관리기(1)의 제어부(200)는 챔버(30) 내 온도를 유지하기 위해 퍼지 제어를 수행한다. 또한, 제어부(200)는 증발기 입구 온도(T_evain)가 보호 온도(Te)에 도달하는 시점(tc)부터 압축기 스위칭 제어를 수행한다. 한편, "tc"는 챔버(30) 내 온도(T_in)가 제2 임계 온도(T*_M + δ)에 도달하고 압축기(41)의 작동 주파수(F1)가 최소 주파수(F1_min)에 도달한 시점일 수도 있다.
상술된 바와 같이, 개시된 신발 관리기 및 그 제어 방법은, 히트 펌프 사이클을 이용하여 밀폐된 기기 내부의 공기를 순환시키면서 챔버 내부 공기의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 챔버 내 열축적으로 인해 피건조물의 열손상이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 개시된 신발 관리기 및 그 제어 방법은, 과다 전류로 인한 제어 회로의 손상 없이 압축기의 최대 주파수를 효율적으로 이용함으로써 챔버 내 공기의 승온 시간을 단축할 수 있다.
또한, 개시된 신발 관리기 및 그 제어 방법은, 피건조물의 건조 및 탈취 과정에서 발생하는 오염된 공기를 외부로 배출하지 않으므로, 기기 주변의 환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 저장매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 공기 유입구 및 공기 배출구를 포함하는 챔버;
    상기 공기 배출구와 연결되고, 내부에 증발기와 응축기가 배치되는 제1 덕트;
    상기 제1 덕트 및 상기 공기 유입구와 연결되는 제2 덕트;
    상기 챔버 내부에 마련되고 상기 공기 유입구와 연결되는 거치대;
    상기 제1 덕트, 상기 제2 덕트, 상기 거치대 및 상기 챔버를 통해 공기를 순환시키는 팬;
    상기 응축기로 냉매를 토출하는 압축기;
    상기 응축기에 의해 가열된 공기의 제1 온도를 측정하는 제1 온도 센서;
    사용자 입력을 획득하는 컨트롤 패널; 및
    상기 사용자 입력에 기초하여 상기 가열된 공기의 목표 온도를 결정하고, 상기 목표 온도와 외기 온도에 기초하여 결정되는 작동 주파수로 상기 압축기를 작동시키고, 상기 목표 온도와 상기 제1 온도에 기초하여 상기 압축기의 작동 주파수를 조절하는 제어부;를 포함하는 신발 관리기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 온도가 미리 정해진 제1 임계 온도에 도달하는 경우, 상기 제1 온도가 상기 목표 온도를 추종하도록 상기 압축기의 작동 주파수를 증가 또는 감소시키는 신발 관리기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    미리 정해진 주기마다 상기 목표 온도와 상기 제1 온도 간의 온도차 및 상기 온도차의 변화값을 산출하고, 미리 저장된 퍼지 테이블(fuzzy table)을 참조하여 상기 온도차 및 상기 온도차의 변화값에 대응하는 상기 작동 주파수의 조절값을 결정하는 신발 관리기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 온도가 미리 정해진 제2 임계 온도에 도달하고 상기 작동 주파수가 미리 정해진 최소 주파수에 도달하는 경우, 상기 압축기의 작동을 중지시키고,
    상기 제1 온도가 미리 정해진 제3 임계 온도 미만으로 감소하는 경우 상기 압축기를 다시 작동시키는 신발 관리기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 증발기의 입구 측에 마련되고 상기 냉매의 온도를 측정하는 제3 온도 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 냉매의 온도가 미리 정해진 보호 온도 이상이 되는 경우 상기 압축기의 작동을 중지시키고,
    상기 제1 온도가 미리 정해진 제3 임계 온도 미만으로 감소하는 경우 상기 압축기를 다시 작동시키는 신발 관리기.
  6. 제1항에 있어서,
    압축기 전류를 측정하는 전류 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 압축기 전류가 미리 정해진 한계 전류 이하가 되도록 상기 압축기의 작동 주파수를 조절하는 신발 관리기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    미리 정해진 주기마다 상기 한계 전류와 상기 압축기 전류 간의 전류차를 산출하고, 미리 저장된 전류 제어 테이블을 참조하여 상기 전류차에 대응하는 상기 작동 주파수의 조절값을 결정하는 신발 관리기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공기 배출구를 통과한 공기의 제2 온도를 측정하는 제2 온도 센서;를 더 포함하고;
    상기 제어부는
    신발 관리기의 작동 시작 시 측정되는 상기 제2 온도에 기초하여 상기 외기 온도를 결정하는 신발 관리기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 내부 또는 상기 제1 덕트의 내부에 마련되고 공기를 살균하는 살균 장치;를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 압축기의 작동 이전에 미리 정해진 안정화 시간 동안 상기 팬과 상기 살균 장치를 작동시키고,
    상기 압축기가 작동하는 건조 행정의 완료 후 미리 정해진 쿨링 시간 동안 상기 팬과 상기 살균 장치를 작동시키는, 신발 관리기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 컨트롤 패널을 통해 입력되는 신발 종류 및 관리 코스의 선택에 기초하여 상기 목표 온도를 결정하는 신발 관리기.
  11. 챔버의 공기 배출구와 연결되는 제1 덕트, 상기 챔버의 공기 유입구와 연결되는 제2 덕트 및 상기 챔버 내부에 마련되는 거치대를 포함하는 신발 관리기에 있어서,
    컨트롤 패널을 통해 획득되는 사용자 입력에 기초하여 상기 챔버 내부로 공급될 공기의 목표 온도를 결정하고;
    상기 목표 온도 및 외기 온도에 기초하여 압축기의 작동 주파수를 결정하고;
    상기 작동 주파수로 상기 압축기를 작동시키고;
    상기 제1 덕트 내부에 배치된 응축기에 의해 가열된 공기의 제1 온도를 측정하고; 및
    상기 목표 온도와 상기 제1 온도에 기초하여 상기 압축기의 작동 주파수를 조절하는 것;을 포함하는 신발 관리기의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 작동 주파수를 조절하는 것은,
    상기 제1 온도가 미리 정해진 제1 임계 온도에 도달하는 경우, 상기 제1 온도가 상기 목표 온도를 추종하도록 상기 압축기의 작동 주파수를 증가 또는 감소시키는 것;을 포함하는 신발 관리기의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 작동 주파수를 조절하는 것은,
    미리 정해진 주기마다 상기 목표 온도와 상기 제1 온도 간의 온도차 및 상기 온도차의 변화값을 산출하고; 및
    미리 저장된 퍼지 테이블(fuzzy table)을 참조하여 상기 온도차 및 상기 온도차의 변화값에 대응하는 상기 작동 주파수의 조절값을 결정하는 것;을 포함하는 신발 관리기의 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 온도가 미리 정해진 제2 임계 온도에 도달하고 상기 작동 주파수가 미리 정해진 최소 주파수에 도달하는 경우, 상기 압축기의 작동을 중지시키고; 및
    상기 제1 온도가 미리 정해진 제3 임계 온도 미만으로 감소하는 경우 상기 압축기를 다시 작동시키는 것;을 더 포함하는 신발 관리기의 제어 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    증발기 입구에서 측정되는 냉매의 온도가 미리 정해진 보호 온도 이상이 되는 경우 상기 압축기의 작동을 중지시키고; 및
    상기 제1 온도가 미리 정해진 제3 임계 온도 미만으로 감소하는 경우 상기 압축기를 다시 작동시키는 것;을 더 포함하는 신발 관리기의 제어 방법.
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