KR20110119934A - 의류 처리장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의류 처리장치에 관한 것으로, 외형을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛에 회전 가능하게 설치되는 드럼과, 상기 드럼을 회전시키는 모터 및 벨트와, 상기 드럼의 내부로 열풍을 공급하는 히트펌프를 구비하는 의류 처리장치에 있어서, 상기 히트 펌프는 초기 기동시 가변RPM에 의해 구동되며, 이에 따라 인버터 압축기에 공급되는 전력을 가변하여 열풍의 공급량 및 공급온도를 가변할 수 있도록 함으로써, 의류 처리장치의 작동효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

의류 처리장치 및 이의 제어방법{cloth treating apparatus and method for cloth treating apparatus of control}

본 발명은 의류 처리장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 의류 처리장치의 히트펌프 구조를 개선한 의류 처리장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

최근에는 의류를 세탁하는 세탁장치와 함께 다양한 종류의 의류 처리장치가 사용되고 있다. 예를 들어, 세탁을 마친 의류를 건조시키는 드럼타입의 건조장치, 의류를 걸어두고 건조시키는 캐비닛 타입의 건조기 등이 개발되었다.

한편, 의류 처리장치 중에서 의류의 건조를 목적으로 하는 건조장치 등은 주로 히터를 사용하여 공기를 가열하여 의류로 열풍을 공급하게 된다. 이러한 히터는 가스를 연소시켜 공기를 가열하는 가스식 히터와, 전기저항에 의해 공기를 가열하는 전기식 히터 등이 있으며, 최근에는 설치가 편리하고 구조가 간단한 전기식 히터가 많이 사용되는 추세이다.

그런데, 상술한 바와 같은 전기식 히터에 의해 공기를 가열하게 되면, 히터의 고온의 열이 직접 의류로 전달될 수 있어 의류가 손상되거나, 나아가 의류 처리장치 내부에 화재가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 전기식 히터는 전기를 이용하여 공기를 가열하게 되므로, 원하는 온도까지 공기를 가열하기 위해서는 전기 소모량이 많아져서 유지비가 많이 소요되는 문제점을 수반한다.

이에 최근에는 냉매가 순환하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기를 이용한 히트펌프와, 송풍기를 통하여 열풍을 발생시키는 의류 처리장치가 개발되었으며, 차츰 그 사용범위가 넓어지고 있는 추세이다.

상술한 바와 같은 종래 기술에 따른 히트펌프의 경우 냉매의 압축을 위하여 정속형 압축기를 사용한다. 이와 같은 정속형 압축기의 경우 초기 기동 또는 정지시에 사용되는 전력을 동력(즉 냉매의 압축)이 아닌 열로 방출하는 단점이 있으며, 이러한 작용에 의해 실질적인 압축기의 사용효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 정속형 압축기를 사용하는 경우 초기 전력이 열로 방출됨에 따라 열풍의 가열시간이 비교적 오래 소요되어 건조 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 의류 처리장치의 열풍을 발생시키기 위한 히트펌프의 압축기를 개선하여 초기 가동시 신속한 열풍공급을 가능하도록 한 의류 처리장치 및 이의 제어방법를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리장치는 외형을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛에 회전 가능하게 설치되는 드럼과, 상기 드럼을 회전시키는 모터 및 벨트와, 상기 드럼의 내부로 열풍을 공급하는 히트펌프를 구비하는 의류 처리장치에 있어서, 상기 히트 펌프는 초기 기동시 가변RPM에 의해 구동되는 것이 바람직하다.

상기 히트 펌프는, 냉매를 공급하고, 공급되는 전력에 의해 비레제어되는 인버터 압축기와, 압축기에 의해 공급되는 상기 냉매와의 열교환을 통해 공기를 가열하는 응축기와, 상기 응축기를 통과하는 상기 냉매를 팽창시키는 팽창기와, 상기 냉매와의 열교환을 통해 공기를 응축시키는 증발기를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 의류 처리장치는 상기 열풍이 이동되는 경로를 형성하는 건조덕트가 구비되며, 상기 히트 펌프는 상기 건조덕트와 결합되는 모듈형태로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 의류 처리장치는 배기식 건조기인 것이 바람직하다.

상기 의류 처리장치는 응축식 건조기인 것이 바람직하다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리방법은 의류를 수용하는 드럼을 구비하며, 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 구비하는 히트펌프를 구비하여 상기 드럼의 내부로 열풍을 공급하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서, 상기 압축기의 효율이 정상효율에 도달할 때 까지 상기 정상효율에 해당하는 정상전력보다 높은 기동전력을 공급하는 제 1전력공급단계; 상기 압축기의 효율이 정상효율에 도달할 경우 상기 기동전력을 상기 정상전력으로 낮추는 제 2전력공급단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 의류 처리장치 및 처리방법에 따르면, 의류 처리장치의 히트펌프의 압축기를 인버터형 압축기를 사용함으로써 열풍 공급초기의 히트펌프의 작동효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 의류 처리장치 및 처리방법에 따르면, 의류 처리장치의 부하에 따라 인버터형 압축기에 공급되는 전력을 가변하여 열풍의 공급량 및 공급온도를 가변할 수 있도록 함으로써, 의류 처리장치의 작동효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 의류 처리장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 의류 처리장치의 내부구성을 간략히 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 의류 처리장치의 히트펌프의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 히트펌프의 작동효율을 비교한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리장치를 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 각 구성요소들의 명칭은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다. 또한, 각 구성요소에 정의된 각각의 명칭들은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭 될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 의류 처리장치를 설명하기 위하여, 편의상 드럼타입의 건조기를 실시예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 건조공간을 갖는 캐비닛 타입의 건조기, 건조기능 갖는 세탁기 등에 적용하여 할 수 있을 것이다.

또한, 본 명세서에서 언급하는 의류에는 옷(clothes), 의복(apparel)뿐만 아니라, 신발, 양말, 장갑, 모자, 목도리 등과 같이 사람이 착용할 수 있는 대상과 함께 인형, 수건, 이불과 같이 사람이 사용을 하는 대상을 포함하며, 세탁을 수행할 수 있는 모든 대상물을 포함한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 의류 처리장치를 나타낸 분해사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 의류 처리장치의 내부구성을 간략히 나타낸 단면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 의류 처리장치(100)는 외형을 형성하는 캐비닛(110)과, 캐비닛(110)에 회전 가능하게 설치되는 드럼(120)과, 드럼(120)을 회전시키는 모터(130) 및 벨트(132)와, 드럼(120)의 내부로 고온의 공기(이하 "열풍"이라함)를 공급하는 히트펌프(160)와, 드럼(120)의 내부로 스팀을 공급하기 위한 스팀발생장치(170)와, 드럼(120)에서 세탁물과 열교환된 다습한 공기를 배출하는 배기덕트(140)와, 캐비닛(110)의 소정 위치에는 드럼(120)의 내측으로 고온의 스팀을 발생시키는 스팀발생장치(170)를 구비한다.

상기 캐비닛(110)은 건조기의 외형을 형성하는 것으로서, 바닥면을 형성하는 베이스(111)와, 베이스(111)에 수직으로 설치되는 한 쌍의 측면커버(112)와, 측면커버(112)의 전면 및 후면에 각각 설치되는 프런트 커버(113) 및 리어커버(116), 측면커버(112)의 상부에 위치하는 탑 커버(115)를 포함하여 구성된다. 각종 조작 스위치 등을 가지는 컨트롤 패널(119)은 통상 탑 커버(115) 또는 프런트 커버(113)에 위치하게 되며, 도어(114)는 프런트 커버(113)에 설치된다. 리어커버(116)에는 외부 공기가 유입될 수 있도록 하는 흡입부(117)와, 드럼(120)의 공기가 외부로 배출되는 최종 통로인 배기홀(118)이 구비된다.

상기 드럼(120)은 내부에 세탁물을 수용하는 세탁물 수용부이며, 드럼(120)의 내부 공간은 건조가 진행되는 건조 챔버 기능을 하며, 드럼(120)의 내부에는 세탁물을 끌고 올라가 낙하시켜 세탁물을 뒤집어주어 건조 효율을 높이는 리프트(121)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 드럼(120)과 캐비닛(110) 사이, 즉, 드럼(120)과 프런트 커버(113) 및 리어커버(116)의 사이에는 프론트 서포터(122)와 리어 서포터(125)가 각각 설치된다. 프론트 서포터(122)와 리어 서포터(125)의 사이에 드럼(120)이 회전 가능하게 설치되며, 프론트 서포터(122) 및 리어 서포터(125)와 드럼(120) 사이에는 각각 누설을 방지하는 실링부재(미도시)가 설치된다. 즉, 프론트 서포터(122)와 리어 서포터(125)는 드럼(120)의 전면과 후면을 막아 건조 챔버를 형성하며 드럼(120)의 전단과 후단을 지지하는 역할을 하게 된다.

프론트 서포터(122)에는 드럼(120)을 건조기의 외부와 연통시키는 개구부가 형성되며, 개구부는 도어(114)에 의하여 선택적으로 개폐된다. 또한, 프론트 서포터(122)에는 드럼(120)의 공기가 외부로 배출되는 통로인 린트 덕트(123)가 연결되며, 린트 덕트(123)에는 린트 필터(124)가 설치된다.

린트 덕트(123)에는 팬(131)의 일측이 연결되며, 팬(131)의 타측은 배기덕트(140)와 연결되며, 배기덕트(140)는 리어커버(116)에 구비되는 배기홀(118)과 연통된다.

따라서, 팬(131)이 작동하면, 드럼(120) 내부의 공기는 린트 덕트(123), 배기덕트(140), 배기홀(118)을 차례로 통하여 외부로 배출된다. 이 경우, 보푸라기 등의 이물질은 린트 필터(124)에서 여과된다. 통상 팬(131)은 블로워와 블로워 하우징으로 구성되며, 블로워는 드럼을 구동시키는 모터(130)에 연결되어 구동되는 것이 일반적이다.

리어 서포터(125)에는 통상 다수의 통공으로 구성되는 개구부(126)가 형성되며, 개구부(126)에 건조덕트(150)가 연결된다. 건조덕트(150)는 드럼(120)과 연통하여 드럼(120)에 건조공기를 공급하는 통로의 역할을 한다.

상기 스팀발생장치(170)는 드럼의 내부로 열풍의 공급과 동시에 스팀을 공급하여 의류를 리프레쉬(refresh)한다.

여기서, 리프레쉬라 함은 의류를 향해 공기(air), 열풍(heated air), 수분(water), 미스트(mist), 스팀(steam) 등을 제공하여 의류의 구김제거(removing wrinkles), 냄새제거(deodorizing), 살균(sanitizing), 정전기 제거(preventing static electricity) 또는 가열(warming) 등을 수행하는 과정을 의미할 수 있다.

본 실시예에서는 소정 크기의 가열탱크에 수용된 일정량의 물을 히터로 가열하여 스팀을 발생시키는 방식의 스팀발생부(예를 들어 "통가열 방식"이라 함)가 설치될 수 있다.

다르게는 물이 통과하는 소정의 케이스의 둘레 또는 내부에 직접 히터를 설치하여 물을 소정 공간에 수용하지 않고 이동되는 물을 가열하는 방식(예들 들어 "관가열 방식"이라 함)도 사용하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에서는 스팀을 발생할 수 있는 장치이면 어떠한 것이라도 스팀발생장치로 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 히트펌프(160)를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명에 따른 의류 처리장치의 히트펌프(160)의 구성을 나타낸 블록도이다.

먼저 히트펌프(160)의 구조를 설명한다. 히트펌프(160)는 냉매를 순환시키는 압축기(163)와, 증발기(162), 팽창기(164), 응축기(161) 등을 구비하여 외부에서 유입되는 공기를 건조시키며 적절하게 가열을 하도록 구성되는 것이다.

이러한 히트펌프(160)는 캐비닛(110)의 일측에 히트펌프(160)의 구성요소가 각각 설치될 수도 있지만, 바람직하게는 도시된 바와 같이 캐비닛(110)의 일측에 착탈 가능한 모듈 형식(module type)의 히트펌프(160)를 구비할 수 있다. 모듈 형식의 히트펌프(160)를 구비함으로써 본 발명에 따른 의류 처리장치(100)는 조립 및 유지 보수 시에 분해가 보다 용이하게 된다. 이를 위해, 본 실시예에 따른 히트펌프(160)는 건조공기가 통과하는 건조덕트(150)의 내부에 건조덕트(150)와 일체인 모듈형태로 설치될 수 있다.

여기서 압축기(163)의 경우 건조덕트(150)와 별개로 설치되어 증발기(162)로 냉매를 공급한다. 그리고, 건조덕트(150)에는 증발기(162)와 응축기(161)가 공기의 유로 방향을 따라 나란하게 설치된다. 여기서 증발기(162)는 건조덕트(150)로 유입되는 외부 공기 중에서 수분을 응축시켜 건조시킨다. 응축기(161)는 증발기(162)를 통과한 공기를 가열하여 열풍을 생성하도록 마련된다. 이러한 응축기(161)와, 증발기(162) 사이에는 응축기(161)를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창기(164)가 마련된다.

여기서, 상술한 바와 같은 히트펌프(160)의 압축기(163)는 인버터 압축기(inverter compressor)로 마련된다.

이하, 도 4를 참고하여 본 발명의 히트펌프에 사용되는 인버터 압축기의 효율에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 히트펌프의 작동효율을 비교한 그래프이다.

도시한바와 같이 압축기의 특성상 초기 기동시 사용되는 전력이 냉매의 압축이 아닌 열로 방출된다. 이러한 경우 압축기에 의한 냉매의 압축이 원활히 이루어지지 않아 열풍의 공급이 어려워진다. 따라서 의류 처리장치(100)의 건조성능이 떨어지고, 건조시간 늘어나게 된다.

히트펌프(160)의 종래기술에서는 통상적으로 정속형 압축기(on/off형 압축기)를 사용하여 히트펌프(160)를 구성하였다. 이러한 정속형 압축기는 전원 공급에 따라 on/off되는 작동 특성을 갖는다. 즉, 종래 기술에 따른 정속형 압축기의 경우 on되는 시점에서 항상 동일한 RPM으로 작동하게 된다.

하지만 압축기는 초기 기동시 공급되는 전력이 냉매의 압축에 사용되는 것이 아니라 열로 방출한다. 따라서 항상 일정한 RPM을 갖는 정속형 압축기의 경우에는 초기 기동시 열로 방출되는 일정시간 동안 냉매의 압축효율이 급격히 저하되고, 일정시간이 경과된 후에 점차 정상 압축효율을 갖게 된다.

본 발명의 히트펌프(160)는 인버터 압축기를 사용하여 냉매를 압축한다. 이러한 인버터 압축기는 공급되는 전원에 따라 비레제어되는 압축기로 공급되는 전력에 따라 압축기의 압축효율이 증가되거나 감소될 수 있다. 즉, 인버터 압축기의 초기 기동시 열로 방출되는 전력만큼 더 전력을 공급하여 인버터 압축기의 초기 작동 RPM을 증가시켜 열로 방출되는 전력을 보상도록 한다.

즉, 인버터 압축기의 경우 초기 기동시 고 RPM으로 작동시켜 정상 압축률보다 높은 압축률로 냉매를 압축하여 열로 방출되는 전력을 보상하면서 히트펌프(160)를 작동시킨다. 이후 인버터 압축기가 열로 전력을 방출하는 일정시간이 경과되며 인버터 압축기의 RPM을 정상 RPM으로 낮춰 히트펌프를 가동시킨다.

따라서 인버터 압축기의 경우 초기 기동시 고압축률에 의해 냉매를 압축함으로 초기 기동시에도 정상 압축 효율을 갖게 된다.

이를 위하여 본 발명의 히트펌프의 압축기의 경우 압축기의 효율이 정상효율에 도달할 때 까지 정상효율에 해당하는 정상전력보다 높은 기동전력을 공급하고, 압축기의 효율이 정상효율에 도달할 경우 기동전력을 정상전력으로 낮추어 전력을 공급한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 의류의 건조를 위한 의류 처리장치를 일예로 하여 설명하였으나, 의류의 세탁 및 건조를 수행할 수 있는 건조겸용 세탁장치에 적용하여 실시할 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

100 : 의류 처리장치 110 : 캐비닛
120 : 드럼 130 : 모터
140 : 배기덕트 150 : 건조덕트
160 : 히트펌프 170 : 스팀발생장치

Claims (6)

1. 외형을 형성하는 캐비닛과,
   상기 캐비닛에 회전 가능하게 설치되는 드럼과,
   상기 드럼을 회전시키는 모터 및 벨트와,
   상기 드럼의 내부로 열풍을 공급하는 히트펌프를 구비하는 의류 처리장치에 있어서,
   상기 히트 펌프는 초기 기동시 가변RPM에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 의류 처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 히트 펌프는,
   냉매를 공급하고, 공급되는 전력에 의해 비레제어되는 인버터 압축기와,
   압축기에 의해 공급되는 상기 냉매와의 열교환을 통해 공기를 가열하는 응축기와,
   상기 응축기를 통과하는 상기 냉매를 팽창시키는 팽창기와,
   상기 냉매와의 열교환을 통해 공기를 응축시키는 증발기를 구비하는 것을 특징으로 하는 의류 처리장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 의류 처리장치는 상기 열풍이 이동되는 경로를 형성하는 건조덕트가 구비되며, 상기 히트 펌프는 상기 건조덕트와 결합되는 모듈형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 의류 처리장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 의류 처리장치는 배기식 건조기인 것을 특징으로 하는 의류 처리장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 의류 처리장치는 응축식 건조기인 것을 특징으로 하는 의류 처리장치.
6. 의류를 수용하는 드럼을 구비하며, 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 구비하는 히트펌프를 구비하여 상기 드럼의 내부로 열풍을 공급하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서,
   상기 압축기의 효율이 정상효율에 도달할 때 까지 상기 정상효율에 해당하는 정상전력보다 높은 기동전력을 공급하는 제 1전력공급단계;
   상기 압축기의 효율이 정상효율에 도달할 경우 상기 기동전력을 상기 정상전력으로 낮추는 제 2전력공급단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류 처리장치의 제어방법.

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