除湿装置及其工作方法与流程

本申请涉及一种除湿装置及其工作方法。

背景技术：

用于对空气中的湿气进行除湿的除湿装置一般利用包括压缩机、冷凝器、和热交换器的冷冻循环去除空气中的湿气。即，可以用在热交换器中将空气中含有的水蒸气凝结成水的方式去除湿气。

此处，压缩机可以由以固定旋转速度工作的固定压缩机、或旋转速度可变的可变压缩机构成。

使用固定压缩机的除湿装置中，在空气湿度达到目标湿度范围之前以固定的旋转速度使固定压缩机工作，当到达目标湿度范围时，则停止固定压缩机的工作。

相反，使用可变压缩机的除湿装置中，虽然可以考虑空气的湿度而使可变压缩机的旋转速度可变，但是当空气湿度在目标湿度范围之内时阶段性地调节可变压缩机的旋转速度，所以在维持除湿装置的除湿性能的同时提高能效而言存在限制。

另外，现有的除湿器可以在低温低湿的环境下、在热交换器产生冰花，尽管湿度低，但由于无法减小压缩机的旋转速度，所以有效率降低的问题。另外，现有的除湿器在高温高湿的环境下，压缩机可能发生过载的问题。

下列的专利文献1涉及一种具备除湿功能和空气净化功能的装置及其控制方法，但是并没有公开上述问题的解决方案。

专利文献1：韩国公开专利公报第10-2013-0000864号

技术实现要素：

要解决的技术问题

因此，在本领域中，对于使用可变压缩机的除湿装置，需要一种能够在保持除湿性能的同时还能使能效最大化的方案。

另外，还需要防止在除湿器产生冰花、并且防止压缩机发生过载的方案。

技术方案

为了解决上述问题，本发明的一实施例提供一种除湿装置。所述除湿装置可以包括：送风部，利用风扇和驱动所述风扇的送风马达形成空气流动，从而使外部空气流入内部；可变压缩机，使驱动轴的旋转速度可变，从而调节所压缩的制冷气体量；冷凝器，使所述可变压缩机压缩的制冷气体液化；热交换器，使所述冷凝器液化的制冷气体气化，从而冷却通过所述送风部流入的空气；以及，控制部，在各预设定周期调节所述可变压缩机驱动轴的旋转速度。

另外，本发明的一实施例提供一种除湿装置的工作方法。所述除湿装置的工作方法通过可变压缩机来压缩制冷气体，并且通过冷凝器使所述压缩的制冷气体液化后，通过热交换器使所述液化的制冷气体气化，从而冷却流入的空气并且去除空气中的水分，其中，所述除湿装置的工作方法可以包括：测量外部空气湿度的步骤；判断所测量的湿度值是否在预设定的目标湿度范围之内的步骤；当所述测量的湿度值不在预设定的目标湿度范围时，在各预设定周期调节所述可变压缩机驱动轴的旋转速度的步骤。

另外，本发明的另一实施例提供一种除湿装置。所述除湿装置可以包括：除湿部，利用压缩机调节从外部流入的空气的湿度；送风机，通过旋转形成空气流动，从而将外部空气供给至所述除湿部；温度传感器，测量所述除湿部的温度并输出温度值；湿度传感器，测量外部湿度并输出湿度值；以及，控制部，根据所述温度值和所述湿度值调节所述压缩机和所述送风机的旋转速度。

另外，本发明的另一实施例提供一种除湿装置的工作方法。涉及一种利用压缩机和送风机去除空气中的水蒸气的除湿装置的工作方法，所述除湿装置的工作方法可以包括：测量温度和湿度的步骤；以及，根据所述测量的温度和湿度调节所述压缩机和所述送风机的旋转速度的步骤。

另外，上面阐述的解决问题的技术方案并未列举本发明的所有特征。对于本发明的各种特征及其优点和效果，应该能够参照下列具体实施方式而更详细地理解。

发明效果

根据本发明的一实施例，使用可变压缩机的除湿装置在各预设定周期、在短时间段内，将可变压缩机的旋转速度降低到预设定的比率，从而可以使除湿性能的下降最小化，并且使能效最大化。

进一步地，不仅是可变压缩机的旋转速度，也可以在各预设定周期、在短时间段内，将送风部送风马达的驱动速度降低到预设定的比率，从而可以进一步提高能效。

另外，根据本发明的另一实施例，以利用温度传感器测量的温度值和利用湿度传感器测量的湿度值为基础而调节压缩机和送风机的旋转速度，从而可以防止在除湿器产生冰花、并且可以防止压缩机发生过载。

进一步地，根据湿度值调节压缩机的旋转速度，从而可更有效地驱动除湿装置。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的除湿装置的结构框图。

图2为显示根据本发明一实施例的除湿装置的省电效果的图表。

图3为根据本发明一实施例的除湿装置的工作方法的流程图。

图4为根据本发明另一实施例的除湿装置的结构框图。

图5为根据本发明另一实施例的除湿装置的工作方法的流程图。

图6为显示图5所示的调节旋转速度的步骤的一实施例流程图。

图7为显示图5所示的调节旋转速度的步骤的另一实施例流程图。

具体实施方式

以下，为了使本领域技术人员能够容易实施本发明，参照附图详细说明本发明的优选实施例。但是，在具体说明本发明的优选实施例时，如果认为相关公知功能或结构的具体说明可能会不必要地混淆本发明的要点，则省略该具体说明。另外，对于起类似功能或作用的部分，附图全部使用相同的符号。

另外，如果整体说明书中描述某部分与其它部分“连接”时，则不仅包括“直接连接”的情形，还包括其中间放置其它元件而“间接连接”的情形。另外，对于“包括”某种构成要素，如果没有明确相反的记载，则意味着包括其它构成要素，而不是排除其它构成要素。

图1为根据本发明一实施例的除湿装置的结构框图。

参照图1，根据本发明一实施例的除湿装置100可以包括过滤器部110、送风部120、除湿部130、控制部140、和传感器部150。

过滤器部110用于将流入除湿装置100内部的空气中包含的污染物质滤出，例如，可以用吸附流入除湿装置100内部的空气中包含的污染物质等的方式去除污染物质。

如图1所示，过滤器部110可位于吸气口。另外，根据另一实施例，过滤器部110可以由多个过滤器(例如第一过滤器和第二过滤器)构成，并且各自位于除湿装置110的吸气口和排气口处。

过滤器部110可以包括例如预过滤器(prefilter)、功能性过滤器、高效空气过滤器(High Efficiency Particulate Air filter)、除臭过滤器等多种过滤器。此处，预过滤器用于去除相对较大的灰尘、头发、宠物的毛等，功能性过滤器用于去除花粉、房屋螨虫、细菌、以及抗菌等，高效空气过滤器用于去除微尘、室内霉菌等各种细菌，除臭过滤器用于去除室内各种恶臭和有害气体等。

送风部120用于形成空气的流动并使外部空气流入除湿装置100内部，可以包括风扇和驱动风扇的送风马达。风扇通过送风马达而旋转并可以形成空气流动，送风马达的驱动速度(即每分钟转数/revolutions per minute/RPM)如下所述可以通过控制部140调节。

除湿部130用于去除通过送风部120流入除湿装置100内部的空气中所含的水分，可以包括可变压缩机131、冷凝器132、和热交换器133。

具体地，除湿部130引导制冷气体的相变化，并且利用制冷气体相变化的吸热反应，从而可以冷却流入除湿装置100内部的空气。换句话说，可变压缩机131压缩制冷气体，冷凝器132使压缩的制冷气体液化，液化的制冷气体在热交换器133中气化和膨胀的同时可以冷却周围的空气，通过这种冷却可以将流入的空气中的水分凝结成水并且去除。之后，制冷气体重新流入可变压缩机131，并且可以重复上述过程。

此处，可变压缩机131驱动轴的旋转速度可以随着后述控制部140的控制而可变，如此调节驱动轴的旋转速度，从而可以调节要压缩的制冷气体的量并且调节除湿性能。

控制部140用于控制除湿装置100的工作，可以由中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、微处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays)等实现。

具体地，控制部140可以以从后述传感器部150所传达的信号为基础，在各预设定周期调节可变压缩机131驱动轴的旋转速度。另外，控制部140可以同时调节可变压缩机131驱动轴的旋转速度和送风部120送风马达的驱动速度。

例如，控制部140可以以从传感器部150所传达的外部空气湿度值为基础，当外部空气不在预设定的目标湿度范围(例如40～50％)时，可以在各预设定周期进行一次如下动作，即，在短时间段内(例如几分钟)，将可变压缩机131驱动轴的旋转速度降低到现在旋转速度的一定比率(例如50％)水平，然后再重新返回到现在旋转速度。此处，现在旋转速度可以是根据现在空气湿度而预设定的旋转速度。另外，控制部140降低驱动轴旋转速度的程度和降低旋转速度的状态下的工作时间可以考虑外部空气条件、目标湿度范围、目标能效等而变更。

另外，控制部140可以同时调节可变压缩机131驱动轴的旋转速度和送风部120送风马达的驱动速度。具体地，控制部140可以以从传感器部150所传达的外部空气湿度值为基础，当外部空气不在预设定的目标湿度范围(例如40～50％)时，可以在各预设定周期进行一次如下动作，即，在一定时间段内(例如几分钟)，将送风部120送风马达的驱动速度降低到现在驱动速度的一定比率(例如50％)水平，然后再重新返回到现在驱动速度。此处，现在驱动速度可以是根据使用者设定的风量阶段而预设定的驱动速度。另外，控制部140降低送风马达驱动速度的程度和降低驱动速度的状态下的工作时间可以考虑外部空气条件、目标湿度范围、目标能效等而变更。

如上所述，当外部空气不在预设定的目标湿度范围时，可以在各预设定周期、在短时间段内，将可变压缩机131驱动轴的旋转速度和送风部120送风马达的驱动速度降低到预设定的比率，从而可以在进行调节的时间段中，通过潜热进行除湿工作，从而在最小化除湿性能底下的同时减少耗电，进而使能效最大化。

另外，虽然上述实施例中说明了在各预设定周期、在短时间段内、将可变压缩机131驱动轴的旋转速度和送风马达的驱动速度降低到预设定的比率，从而减小除湿装置的耗电，但是并不限于此。例如，当外部空气满足上述条件时，可以使可变压缩机131驱动轴的旋转速度和送风马达的驱动速度可变，从而减小耗电，并且可以将可变压缩机131驱动轴的旋转速度和送风马达的驱动速度调节到任意状态。

传感器部150用于测量设置除湿装置100的空间的空气湿度，可以包括用于测量空气湿度的湿度传感器151。

传感器部150将测量信号传达至控制部140，控制部140可以以此为基础控制可变压缩机131和送风马达的工作。

图2为显示根据本发明一实施例的除湿装置的省电效果的图表，图2(a)为显示使用可变压缩机的除湿装置通过现有方式的、当空气湿度不包括在目标湿度范围时、以一定的旋转速度使可变压缩机工作时的耗电图，图2(b)为显示根据本发明一实施例的、在各预设定周期、在短时间段内、将可变压缩机旋转速度和送风部送风马达的驱动速度降低到预设定的比率时的耗电图。

如图2(a)所示，如果是现有方式，当空气湿度不包括在目标湿度范围时，要以一定的旋转速度使可变压缩机工作，所以耗电固定并且不可能再降低耗电。

与此相反，如图2(b)所示，如果是本发明，在各预设定周期、在短时间段内、将可变压缩机旋转速度(和送风部送风马达的驱动速度)降低到预设定的比率，从而在短时间段内减少耗电，因此使整体耗电亦减小。

图3为根据本发明一实施例的除湿装置的工作方法的流程图。

参照图3，首先，测量外部空气湿度S110，并判断所测量的湿度值是否在预设定的目标湿度范围之内S120。

当测量的湿度值不在预设定的目标湿度范围时，在一定时间段内、将可变压缩机驱动轴的旋转速度降低到现在旋转速度的一定比率(例如50％)来使其工作S140。

另外，根据需要，当测量的湿度值不在预设定的目标湿度范围时，可以在一定的时间段内、将送风马达的驱动速度降低到现在驱动速度的一定比率(例如50％)来使其工作S150。

另一面，当测量的湿度值在预设定的目标湿度范围时，可以使可变压缩机和送风马达以现在旋转速度和驱动速度工作S130。

虽然图3中没有图示，但是根据需要，在上述S140和S150中的至少一步骤中使可变压缩机驱动轴的旋转速度或者送风马达的驱动速度降低而工作时，对此进行显示，可以告知使用者目前正在省电运行中，还可以进一步显示与省电运行相关的省电量。

上述除湿装置工作方法的各步骤可以通过安装在除湿装置的微处理器等硬件执行。

图4为根据本发明另一实施例的除湿装置的结构框图。

参照图4，根据本发明另一实施例的除湿装置200可以包括除湿部230、送风机220、温度传感器251、湿度传感器252、和控制部240。一实施例中，除湿装置200还可以包括过滤器部210。

除湿部230可以调节从外部流入的空气的湿度。

具体地，可以冷却所述从外部流入的空气，从而减少所述空气可以包括的饱和水蒸气量，此时，当超过所述饱和水蒸气量时，水蒸气凝结为水，从而可以降低空气中包括的水蒸气量，即降低湿度。

一实施例中，除湿部230利用压缩机231、冷凝器232、和热交换器233引导制冷气体的相变化，并且利用制冷气体的相变化引起的吸热反应，从而可以冷却流入除湿装置200的空气。

即，压缩机231压缩制冷气体时，冷凝器232使上述压缩的制冷气体液化，所述液化的制冷气体在热交换器233中气化、膨胀的同时可以冷却周围的空气。之后，所述制冷气体可以重新流入压缩机231并且被压出。

即，所述制冷气体在所述压缩机231、冷凝器232、和热交换器233循环的同时，可以反复冷却流入的空气。

送风机220可以包括送风马达和通过所述送风马达旋转的风扇，并且可以通过所述送风马达的驱动速度而形成空气流动。

即，可以利用所述空气流动使外部空气流入所述除湿装置200内部，特别是将所述外部空气供给到热交换器233，从而可以对所述外部空气进行除湿工作。

温度传感器251可以测量除湿部230的温度并且将温度值输出到控制部240。一实施例中，温度传感器251可以测量热交换器233的表面温度并且输出温度值。

湿度传感器252可以测量外部湿度并且将湿度值输出到控制部240。湿度传感器252可以测量除湿装置200的外部湿度，即测量放置除湿装置200的室内的湿度，并且可以生成与所述测量的湿度对应的电信号并传送到控制部240。

控制部240可以根据从温度传感器251输入的温度值和从湿度传感器252输入的湿度值调节压缩机231和送风机220的旋转速度。

一实施例中，当为预设定的低温低湿状态时，控制部240可以减小压缩机231的旋转速度，并且增加送风机220的旋转速度，从而防止在热交换器233产生冰花。另外，低湿状态时，可以减少压缩机231的旋转速度，从而具有省电效果。

具体地，当从温度传感器251输入的热交换器233的温度值在预设定的第一温度值以下，并且从湿度传感器252输入的湿度值在预设定的第一湿度值以下时，控制部240可以根据温度值减小压缩机231的旋转速度，并且增加送风机220的旋转速度。

即，当温度值和湿度值满足所述条件时，所述温度值和所述第一温度值的差值越大，控制部240可以使压缩机231旋转速度的减小量和送风机220旋转速度的增加量越大。

此处，第一温度值和第一湿度值可以为能够在热交换器233产生冰花的温度值和湿度值的临界值。

控制部240减小压缩机231的旋转速度，从而可以减少压缩机231的容量、并且减少能使热交换器233的温度值减小的程度，控制部240增加送风机220的旋转速度，从而可以更多地供给比热交换器233表面温度相对高温的外部空气，进而增加热交换器233的温度，由此防止在热交换器233产生冰花。

一实施例中，当低温低湿状态持续基准时间时，控制部240可以转换为除霜模式。此处，除霜模式用于去除在热交换器233产生的冰花，从而可以根据所述基准时间之后的低温低湿状态持续的时间和温度值而增加或减少压缩机231旋转速度的减少量和送风机220旋转速度的增加量。

例如，当基准时间为1分钟、第一温度值为-3℃、并且第一湿度值为40％时，如果从温度传感器251输入的温度值在-3℃以下、并且从湿度传感器252输入的湿度值在40％以下时，控制部240可以将压缩机231的旋转速度减小到正常速度的50％的速度、并且将送风机220的旋转速度增加到正常速度的120％的速度。

另外，当第一湿度值为40％时，如果从温度传感器251输入的温度值在-3℃以下、并且从湿度传感器252输入的湿度值在40％以下的时间超过1分钟时，控制部240则判断为在热交换器233生成了冰花，并且转换为除霜模式，从而可以将压缩机231的旋转速度减小到正常速度的40％的速度、并将送风机220的旋转速度增加到正常速度的130％的速度，并且所述状态的持续时间越增加，越增大压缩机231旋转速度的减少量和送风机220旋转速度的增加量。

另一实施例中，当为预设定的高温高湿状态时，控制部240可以减少压缩机231的旋转速度、并且增加送风机220的旋转速度，从而防止压缩机231发生过载。

具体地，当从温度传感器251输入的热交换器233的温度值在预设定的第二温度值以上，并且从湿度传感器252输入的湿度值在预设定的第二湿度值以上时，控制部240可以根据温度值减小压缩机231的旋转速度，并且增加送风机220的旋转速度。

即，当温度值和湿度值满足所述条件时，所述温度值和所述第二温度值的差值越大，控制部240可以使压缩机231旋转速度的减小量和送风机220旋转速度的增加量越大。此处，第二温度值和第二湿度值可以为能够使压缩机231发生过载的温度值和湿度值的临界值。

控制部240可以减小压缩机231的旋转速度，并且增加送风机220的旋转速度，从而防止压缩机231发生过载。

一实施例中，当高温高湿状态持续基准时间时，控制部240可以转换为过载保护。

此处，过载保护模式为用于去除在压缩机231发生的过载的模式，从而可以根据所述基准时间之后的高温高湿状态持续的时间或所述温度值和湿度值的大小而增加或减少压缩机231旋转速度的减少量和送风机220旋转速度的增加量。

过滤器部210可以将流入除湿装置200内部的空气中包含的污染物质滤出。即，过滤器部210可以用吸附通过送风机220流入的空气中包含的污染物质的方式来去除所述污染物质。

如图所示，过滤器部210可以位于吸气口处，根据另一实施例，可以分为第一过滤器部和第二过滤器部，并且各自位于除湿装置200的吸气口和排气口处。所述第一过滤器部可以包括预过滤器和功能性过滤器，所述第二过滤器部可以包括高效空气过滤器、除臭过滤器等。

预过滤器用于去除相对较大的灰尘、头发、宠物的毛等，功能性过滤器用于去除花粉、房屋螨虫、细菌、以及抗菌等。

另外，所述高效空气过滤器可以用于去除微尘、室内霉菌等各种细菌，所述除臭过滤器可以执行去除室内各种恶臭和有害气体等的功能。

此处，只要是通常使用在除湿装置200等的过滤器，都可以包括在所述过滤器部210。

图5为根据本发明另一实施例的除湿装置的工作方法的流程图，图6为显示图5所示的调节旋转速度的步骤的一实施例流程图，图7为显示图5所示的调节旋转速度的步骤的另一实施例流程图。

图5至图7所示的除湿装置的工作方法的一实施例可以参照图4而在上述除湿装置200中进行，所以，对于与上述内容相同或者相应的内容，不再进行重复说明。

参照图5，根据本发明另一实施例的除湿装置200的工作方法，可以包括温度传感器251和湿度传感器252测量热交换器233的温度和外部湿度的步骤S210、和控制部240根据所述测量的温度和湿度调节压缩机231和送风机220的旋转速度的步骤S220。

一实施例中，调节旋转速度的步骤S220可以包括：当从温度传感器251输入的温度值在预设定的第一温度值以下、并且从湿度传感器252输入的湿度值在预设定的第一湿度值以下时S221，根据所述温度值减小压缩机231的旋转速度、并且增加送风机220的旋转速度的步骤S222；以及，当所述温度值在所述第一温度值以下、并且所述湿度值在所述第一湿度值以下的状态维持在基准时间以上时S223，转换为除霜模式，并且当为所述除霜模式时，根据所述状态所经过的时间和所述温度值而增加压缩机231旋转速度的减小量、和送风机220旋转速度的增加量的步骤S224。

另一实施例中，调节旋转速度的步骤S220可以包括：当从温度传感器251输入的温度值在预设定的第二温度值以上，并且从湿度传感器252输入的湿度值在预设定的第二湿度值以上时S225，根据所述温度值减小压缩机231的旋转速度、并且增加送风机220的旋转速度的步骤S226；以及，当所述温度值在所述第二温度值以上、并且所述湿度值在所述第二湿度值以上的状态维持在基准时间以上时S227，转换为过载保护模式，并且当为所述过载保护模式时，根据所述状态所经过的时间和所述温度值而增加所述压缩机旋转速度的减小量、和所述送风机旋转速度的增加量的步骤S228。

本发明不受上述实施例和附图所限制。只要是本领域的普通技术人员的话，将清楚地知晓在不脱离本发明的技术思想的范围内，可置换、变形和变更结构要素。