KR100514033B1

KR100514033B1 - 건조기

Info

Publication number: KR100514033B1
Application number: KR10-2003-0067630A
Authority: KR
Inventors: 가미무라이찌로; 마스다데쯔야
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2002-10-01
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-09-13
Also published as: CN1277016C; KR20040030324A; CN1497233A

Abstract

본 발명의 과제는 피건조물의 건조 시간을 단축할 수 있어 에너지 소비량을 대폭 저감시킬 수 있는 건조기를 제공하는 것이다.

압축기, 가스 쿨러(154), 감압 장치(팽창 밸브)(156) 및 증발기(157)를 차례로 환형으로 배관 접속하여 이루어지는 냉매 회로를 설치한다. 건조실(108) 내의 공기를 가스 쿨러(154) 및 증발기(157)와 열교환하도록 순환시키는 송풍 수단(송풍기)(140)을 마련한다. 건조실(108) 내에 수납하여 피건조물(116)을 건조한 공기에 포함되는 습기를 증발기(157)에서 응결시켜 폐기한다.

Description

건조기{Drying Apparatus}

본 발명은, 피건조물을 수용하는 건조실을 구비한 건조기에 관한 것이다.

종래부터 일반적인 건조기는 전기 히터나 가스 연소 히터를 열원으로 하고, 외기를 이들 전기 히터나 가스 연소 히터의 열원으로 가열하여 고온 공기로 한 후, 피건조물이 수용된 건조실로 분출하여 건조실 내의 피건조물을 건조하는 것이었다. 그리고, 피건조물을 건조시킨 건조실 내의 고온 공기는 외부로 배출되고 있었다.

그러나, 이러한 전기 히터나 가스 연소 히터 등을 사용하고 있는 건조기에 있어서는, 건조실 내로 송출되는 고온 공기는 건조실 밖의 온도가 낮은 습도를 포함하는 외기가 사용되고 있다. 그로 인해, 피건조물이 건조하기까지 장시간을 요하게 된다. 따라서, 피건조물을 건조시키기 위한 에너지 소비량도 많아져, 전기세나 가스비 등의 에너지 비용이 상승하는 문제가 있었다.

또한, 피건조물을 건조시킨 후의 고온 공기는 건조실 밖의 옥내 혹은 옥외로 배출된다. 따라서, 고온 공기를 옥내로 배출시키는 경우는, 건조기를 설치한 실내의 온도나 습도가 상승되어 실내 환경이 악화된다. 또한, 고온 공기를 옥외로 배출시키는 경우에는, 배기 덕트를 건조기로부터 옥외까지 배치해야만 해, 설비 비용이 상승하는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 피건조물의 건조 시간을 단축할 수 있어, 에너지 소비량을 대폭 삭감시킬 수 있는 건조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 건조기는 피건조물을 수용하는 건조실을 구비한 것이며, 압축기, 가스 쿨러, 감압 장치 및 증발기를 차례로 환형으로 배관 접속하여 이루어지는 냉매 회로와, 건조실 내의 공기를 가스 쿨러 및 증발기와 열교환하도록 순환시키는 송풍 수단을 구비하고 있으므로, 건조실 내에 수납된 피건조물을 가스 쿨러에 의해 가열된 고온 공기로 가열하고, 피건조물로부터 증발한 습기는 증발기에 응결시켜 폐기할 수 있게 된다.

이에 의해, 건조실 내로 외기를 도입하는 일 없이 건조실 내의 공기만을 순환시켜 피건조물을 건조시키는 것이 가능해져 건조에 요하는 시간을 단축시키고, 또한 에너지 효율을 대폭으로 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 습기를 배출하기 위해 건조실 밖으로 배기할 필요도 없어지므로, 건조기가 설치된 실내 환경을 악화시키는 일도 없어져, 상기 실내 환경을 개선하기 위한 설비 비용이 해소되는 것이 가능해지는 것이다.

청구항 2의 발명에서는, 상기에다가 중량이 있는 압축기를 건조기의 바닥부에 배치하였으므로, 건조기의 안정성을 도모할 수 있는 외에 진동원인 압축기와 건조실을 가능한 한 간섭하지 않도록 배치하는 것이 가능해진다.

그리고, 청구항 3의 발명에서는 청구항 1 또는 청구항 2에다가, 건조실과 가스 쿨러와 증발기를 연결하여, 내부에 공기가 유통하는 공기 유통로를 구비하고, 공기 유통로의 적어도 일부에 가요성을 갖는 배관을 이용하였으므로, 건조실의 진동에 의해 공기 유통로가 파손되는 일이 없어 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 청구항 4의 발명에서는 상기에다가, 냉매 회로 내에 CO₂냉매를 봉입하였으므로, 가스 쿨러의 온도를 고온으로 하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 건조실 내로 순환시키는 공기 온도를 높게 유지하고, 건조실 내에 수납한 피건조물을 단시간에 건조시켜, 건조에 사용하는 에너지 소비를 한층 더 삭감할 수 있게 되는 것이다.

다음에, 도면을 기초로 하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 서술한다. 도1은 본 발명의 건조기(100)의 개략 구성도, 도2는 본 발명의 건조기(100)를 구성하는 로터리 압축기(10)의 종단 측면도를 각각 도시하고 있다. 건조기(100)는, 예를 들어 세탁물(의류) 등의 피건조물(116)을 건조하기 위해 사용하는 것으로, 상방에 건조실(108)이 설치된 본체(102)와, 이 본체(102) 하방에 설치된 기계실(104)로 구성되어 있다.

본체(102) 내에는 피건조물(116)을 회전시켜 효율적으로 건조시키는 회전 드럼(110)이 설치되는 동시에, 기계실(104) 내에는 바닥부에 로터리 압축기(10)가 설치되고, 건조실(108)과 기계실(104) 사이에는 건조실(108)로 이송하는 공기가 유통되는 중공의 공기 순환 통로(112)가 설치되어 있다.

공기 순환 통로(112)의 한 쪽에는 입구(112A)(도면 중 우측)가 설치되고, 다른 쪽에는 출구(112B)(도면 중 좌측)가 설치되어 있다. 이들 입구(112A)와 출구(112B)는 공기 순환 통로(112) 내와 건조실(108) 내로 연통되어 있다. 상기 공기 순환 통로(112)의 입구(112A)측에는 제습기[증발기(157)]가 설치되고, 출구측에는 가열기[가스 쿨러(154)]가 설치되어 있다. 또한, 공기 순환 통로(112)의 입구(112A)와 출구(112B) 사이에는 송풍기(114)(본 발명의 송풍 수단에 상당)가 설치되어 있다. 이 공기 순환 통로(112)에는, 내진동성을 고려한 배관으로 할 필요가 있고, 특히 입구(112A)와 출구(112B) 부근은 회전 드럼(110)으로부터 진동의 영향이 크기 때문에, 가요성 덕트 등을 이용하는 것이 바람직하다.

송풍기(114)는, 도1에 화살표로 나타낸 바와 같이 공기 순환 통로(112)의 입구(112A)로부터 건조실(108) 내의 공기를 흡입하여 증발기(157) 및 가스 쿨러(154)를 거쳐서 공기 순환 통로(112)의 출구(112B)로부터 건조실(108) 내로 송출하는 공기 순환을 구성한다. 상기 건조기(100)는 건조실(108) 내의 공기를 공기 순환 통로(112)를 거쳐서 송풍기(114)로 순환시킴으로써, 가스 쿨러(154)에 의해 가열된 공기를 건조실(108) 내로 유입시키고, 건조실(108) 내에서 피건조물(116)을 건조시킨 후의 공기를 증발기(157)에서 냉각한다.

즉, 건조실(108) 내의 피건조물(116)을 가스 쿨러(154)에 의해 가열된 공기로 건조시키고, 건조된 공기에 포함된 습기를 온도가 낮은 증발기(157)로 응결시켜 제거하고, 제습하는 동시에, 제습된 공기를 다시 가스 쿨러(154)로 가열하여 건조실(108) 내의 피건조물(116)을 건조시키는 순환을 반복한다. 또한, 부호 158은 드레인 파이프이며, 증발기(157) 표면에 응결한 물방울을 배출시키기 위한 것으로, 선단부는 예를 들어 배수 홈(도시하지 않음)에 개구하고 있다. 또한, 부호 106는 피건조물(116)을 건조실(108) 내로 출입할 때 사용하는 개폐 도어이고, 본체(102)의 건조실(108) 전방면에 개폐 가능하게 부착되어 있다.

한편, 상기 로터리 압축기(10), 증발기(157), 팽창 밸브(156), 가스 쿨러(154)는 환형으로 배관 접속되어 도4에 도시하는 냉매 회로가 구성된다. 로터리 압축기(10)는 CO₂를 냉매로서 사용하는 내부 중간압형 다단 압축식의 로터리 압축기이며, 이 로터리 압축기(10)는 도2에 도시하는 바와 같이 강판으로 이루어지는 원통형의 밀폐 용기(12)와, 이 밀폐 용기(12)의 내부 공간의 상측에 배치 수납된 전동 요소(14) 및 이 전동 요소(14)의 하측에 배치되고, 전동 요소(14)의 회전축(16)에 의해 구동되는 제1 회전 압축 요소(32)(1단째) 및 제2 회전 압축 요소(34)(2단째)로 이루어지는 회전 압축 기구부(18)로 구성되어 있다.

또한, 실시예의 로터리 압축기(10)의 높이 치수는 약 220 ㎜(외경 약 120 ㎜), 전동 요소(14)의 높이 치수는 약 80 ㎜(외경 약 110 ㎜), 회전 압축 기구부(18)의 높이 치수는 약 70 ㎜(외경 약 110 ㎜)이고, 전동 요소(14)와 회전 압축 기구부(18)와의 간격은 약 5 ㎜로 되어 있다. 또한, 제2 회전 압축 요소(34)의 배제 용적은 제1 회전 압축 요소(32)의 배제 용적보다도 작게 설정되어 있다.

밀폐 용기(12)는 실시예에서는 두께 약 4.5 ㎜의 강판으로 구성되고, 바닥부를 오일 저장소로 하고, 전동 요소(14)와 회전 압축 기구부(18)를 수납하는 용기 본체(12A)와, 이 용기 본체(12A)의 상부 개구를 폐색하는 대략 주발형의 엔드 캡(덮개 부재)(12B)으로 구성되고, 또한 이 엔드 캡(12B)의 상면 중심에는 원형의 부착 구멍(12D)이 형성되어 있고, 이 부착 구멍(12D)에는 전동 요소(14)에 전력을 공급하기 위한 터미널(배선을 생략)(20)이 부착되어 있다.

이 경우, 터미널(20) 주위의 엔드 캡(12B)에는 시트 압박 성형에 의해 소정 곡률의 단차부(12C)가 환형으로 형성되어 있다. 또한, 터미널(20)은 전기적 단자(139)가 관통하여 부착된 원형의 유리부(20A)와, 이 유리부(20A)의 주위에 형성되어, 경사 외부 하방으로 플랜지형으로 돌출한 금속으로 된 부착부(20B)로 구성되어 있다. 부착부(20B)의 두께 치수는 2.4 ± 0.5 ㎜로 되어 있다. 그리고, 터미널(20)은 그 유리부(20A)를 하측으로부터 부착 구멍(12D)에 삽입하여 상측을 향하게 하고, 부착부(20B)를 부착 구멍(12D)의 주연부에 접촉시킨 상태에서 엔드 캡(12B)의 부착 구멍(12D) 주연에 부착부(20B)를 용접함으로써, 엔드 캡(12B)에 고정되어 있다.

전동 요소(14)는 밀폐 용기(12)의 상부 공간의 내주면에 따라서 환형으로 부착된 고정자(22)와, 이 고정자(22)의 내측에 약간의 간극을 두고 삽입 배치된 회전자(24)로 이루어진다. 이 회전자(24)는 중심을 통과해 수직 방향으로 연장되는 회전축(16)에 고정되어 있다.

고정자(22)는, 도넛형의 전자 강판을 적층한 적층체(26)와, 이 적층체(26)의 치형부에 직접 권취(집중 권취) 방식에 의해 권취된 고정자 코일(28)을 구비하고 있다. 또한, 회전자(24)도 고정자(22)와 같이 전자 강판의 적층체(30)로 형성되어, 이 적층체(30) 내에 영구 자석(MG)을 삽입하여 구성되어 있다.

상기 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34) 사이에는 중간 구획판(36)이 협지되어 있다. 즉, 제1 회전 압축 요소(32)와 제2 회전 압축 요소(34)는 중간 구획판(36)과, 이 중간 구획판(36)의 상하에 배치된 실린더(38), 실린더(40)와, 이 상하 실린더(38, 40) 내를 180도의 위상차를 갖고 회전축(16)에 설치한 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞추어져 편심 회전하는 상하 롤러(46, 48)와, 이 상하 롤러(46, 48)에 접촉하여 상하부 실린더(38, 40) 내를 각각 저압실측과 고압실측으로 구획하는 후술하는 상하 베인(50)(하측의 베인은 도시하지 않음)과, 상부 실린더(38)의 상측 개구면 및 하부 실린더(40)의 하측 개구면을 폐색하여 회전축(16)의 베어링을 겸용하는 지지 부재로서의 상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)로 구성된다.

상부 지지 부재(54) 및 하부 지지 부재(56)에는 흡입 포트(161, 162)로 상하부 실린더(38, 40)의 내부와 각각 연통하는 흡입 통로(58, 60)와, 오목한 토출 소음실(62, 64)이 형성되는 동시에, 이들 양 토출 소음실(62, 64)의 개구부는 각각 커버에 의해 폐색된다. 즉, 토출 소음실(62)은 커버로서의 상부 커버(66) 및 토출 소음실(64)은 커버로서의 하부 커버(68)에 의해 폐색된다.

이 경우, 상부 지지 부재(54)의 중앙에는 베어링(54A)이 기립 형성되어 있고, 이 베어링(54A) 내면에는 통형의 부시(122)가 장착되어 있다. 또한, 하부 지지 부재(56)의 중앙에는 베어링(56A)이 관통 형성되어 있고, 이 베어링(56A) 내면에도 통형의 부시(123)가 장착되어 있다. 이들 부시(122, 123)는 후술하는 바와 같이 미끄럼 이동성이 좋은 재료로 구성되어 있고, 회전축(16)은 이들 부시(122, 123)를 거쳐서 상부 지지 부재(54)의 베어링(54A)과 하부 지지 부재(56)의 베어링(56A)에 보유 지지된다.

이 경우, 하부 커버(68)는 도넛형의 원형 강판으로 구성되어 있고, 주변부의 4 부위를 메인 볼트(129)에 의해 하부로부터 하부 지지 부재(56)에 고정되고, 토출 포트(도시하지 않음)에 의해 제1 회전 압축 요소(32)의 하부 실린더(40) 내부와 연통하는 토출 소음실(64)의 하면 개구부를 폐색한다. 이 메인 볼트(129)의 선단부는 상부 지지 부재(54)에 나사 결합한다.

하부 커버(68)의 내주연은 하부 지지 부재(56)의 베어링(56A) 내면보다 내측으로 돌출되어 있고, 이에 의해 부시(123)의 하단부면은 하부 커버(68)에 의해 보유 지지되어, 탈락이 방지되어 있다. 또한, 토출 소음실(64)과 밀폐 용기(12) 내는 상하의 실린더(38, 40)나 중간 구획판(36)을 관통하는 연통로로 연통되어 있고, 연통로의 상단부에는 중간 토출관(121)이 세워 설치되고, 이 중간 토출관(121)으로부터 제1 회전 압축 요소(32)로 압축된 중간압의 냉매가 밀폐 용기(12) 내로 토출된다.

또한, 상부 커버(66)는 토출 포트(39)에 의해 제2 회전 압축 요소(34)의 상부 실린더(38) 내부와 연통하는 토출 소음실(62)의 상면 개구부를 폐색하고, 밀폐 용기(12) 내를 토출 소음실(62)과 전동 요소(14)측으로 구획한다. 이 상부 커버(66)는 상기 상부 지지 부재(54)의 베어링(54A)이 관통하는 구멍이 형성된 대략 도넛형의 원형 강판으로 구성되고, 주변부가 4개의 메인 볼트(78)에 의해, 상부로부터 상부 지지 부재(54)에 고정되어 있다. 이 메인 볼트(78)의 선단부는 하부 지지 부재(56)에 나사 결합한다.

상부 실린더(38)의 하측 개구면 및 하부 실린더(40)의 상측 개구면을 폐색하는 중간 구획판(36) 내에는, 상부 실린더(38) 내의 흡입측에 대응하는 위치에, 외주면과 내주면을 연통하여 급유로를 구성하는 관통 구멍(131)이 뚫어 설치되어 있다. 이 관통 구멍(131)의 외주면측의 개구는 압입한 밀봉재(132)로 밀봉되어 있다. 또한, 관통 구멍(131)의 중도부에는 상측으로 연장하는 연통 구멍(133)이 뚫어 설치되어 있다.

한편, 상부 실린더(38)의 흡입 포트(161)(흡입측)에는 중간 구획판(36)의 연통 구멍(133)에 연통하는 연통 구멍(134)이 뚫어 설치되어 있다. 또한, 회전축(16) 내에는 축 중심에 수직 방향으로 설치된 오일 구멍에 연통하는 횡방향의 급유 구멍(82, 84)[회전축(16)의 상하 편심부(42, 44)에도 형성되어 있음]이 형성되어 있다. 중간 구획판(36)의 관통 구멍(131)의 내주면측의 개구는, 이들 급유 구멍(82, 84)을 거쳐서 오일 구멍에 연통하고 있다.

밀폐 용기(12) 내는 후술하는 바와 같이 중간압이 되므로, 2단째에서 고압이 되는 상부 실린더(38) 내에는 오일의 공급이 곤란해지지만, 중간 구획판(36)을 이러한 구성으로 함으로써, 밀폐 용기(12) 내의 바닥부의 오일 저장소로부터 퍼 올려져 오일 구멍을 상승시키고, 급유 구멍(82, 84)으로부터 나온 오일은 중간 구획판(36)의 관통 구멍(131)으로 들어가, 연통 구멍(133, 134)으로부터 상부 실린더(38)의 흡입측[흡입 포트(161)]에 공급된다.

한편, 상부 실린더(38) 내에는 전술한 베인(50)을 수납하는 안내 홈(70)과, 이 안내 홈(70)의 외측에 위치하여 스프링 부재(스프링)(76)를 수납하는 수납부(70A)가 형성되어 있다. 상기 스프링(76)은, 베인(50)의 외측 단부에 접촉하여 항상 베인(50)을 롤러(46)측으로 압박한다. 그리고, 이 스프링(76)의 밀폐 용기(12)측의 수납부(70A) 내에는 금속으로 된 플러그(137)가 설치되어, 스프링(76)의 빠짐 방지의 역할을 감당한다.

밀폐 용기(12)의 용기 본체(12A)의 측면에는, 상부 지지 부재(54)와 하부 지지 부재(56)의 흡입 통로(58, 60), 토출 소음실(62) 및 상부 커버(66)의 상측[전동 요소(14)의 하단부에 대략 대응하는 위치]에 대응하는 위치에, 슬리브(141, 142, 143 및 144)가 각각 용접 고정되어 있다. 슬리브(141, 142)는 상하에 인접하는 동시에, 슬리브(143)는 슬리브(141)의 대략 대각선 상에 있다. 또한, 슬리브(144)는 슬리브(141)와 대략 90도 어긋난 위치에 있다.

그리고, 슬리브(141) 내에는 상부 실린더(38)로 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(92)의 일단부가 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(92)의 일단부는 상부 실린더(38)의 흡입 통로(58)에 연통된다. 이 냉매 도입관(92)은 밀폐 용기(12)의 상측을 통과하여 슬리브(144)에 도달하고, 타단부는 슬리브(144) 내에 삽입 접속되어 밀폐 용기(12) 내에 연통한다.

또한, 슬리브(142) 내에는 하부 실린더(40)에 냉매 가스를 도입하기 위한 냉매 도입관(94)의 일단부가 삽입 접속되고, 이 냉매 도입관(94)의 일단부는 하부 실린더(40)의 흡입 통로(60)에 연통된다. 이 냉매 도입관(94)의 타단부는 기액 분리를 행하는 어큐뮬레이터(도시하지 않음)를 거쳐서 증발기(157)에 접속되어 있다. 또한, 슬리브(143) 내에는 냉매 토출관(96)이 삽입 접속되고, 이 냉매 토출관(96)의 일단부는 토출 소음실(62)에 연통된다.

또한, 슬리브(141, 143, 144)의 외면 주위에는 배관 접속용의 커플러가 결합 가능한 플랜지부(151)가 형성되어 있고, 슬리브(142)의 내면에는 배관 접속용의 나사 홈(152)이 형성되어 있다. 이에 의해, 슬리브(141, 143, 144)에는 로터리 압축기(10)의 제조 공정에 있어서의 완성 검사로 기밀 시험을 행하는 경우에 시험용 배관의 커플러를 플랜지부(151)에 용이하게 접속할 수 있게 되는 동시에, 슬리브(142)에는 나사 홈(152)을 사용하여 시험용 배관을 용이하게 나사 고정할 수 있게 된다.

그리고, 실시예의 건조기(100)에 설치된 로터리 압축기(10)는, 증기 압축 사이클의 고압측이 초임계압으로 운전되는 도4에 도시한 바와 같은 냉매 회로를 구성한다. 즉, 로터리 압축기(10)의 냉매 토출관(96)은 건조실(108) 내로 분출하는 공기 가열용의 가스 쿨러(154)의 입구에 접속된다. 이 가스 쿨러(154)는 전술한 바와 같이 공기 순환 통로(112)의 출구에 설치된다. 가스 쿨러(154)를 나온 배관은 감압 장치로서의 전술한 팽창 밸브(156)를 지나서 증발기(157)의 입구에 이르고, 증발기(157)의 출구는 냉매 도입관(94)에 접속된다.

이상의 구성으로 다음에 동작을 설명한다. 또한, 건조실(108) 내[회전 드럼(110) 내]에는 소정량의 피건조물(116)이 수납되고, 기계실(104) 내에는 제어 장치가 설치되어 있어 이 제어 장치에 의해 건조기(100)는 제어된다. 또한, 제어 장치는 건조실(108) 내에 수납된 피건조물(116)이 변색 및 손상 등이 없도록 가스 쿨러(154)의 온도를 제어하는 동시에, 서리가 발생하지 않도록 증발기(157)의 온도 제어를 행하는 것으로 한다. 그리고, 터미널(20) 및 도시되지 않은 배선을 거쳐서 전동 요소(14)의 고정자 코일(28)에 통전되면, 회전 드럼(110)이 회전하는 동시에, 전동 요소(14)가 기동하여 회전자(24)가 회전한다. 이 회전에 의해 회전축(16)과 일체로 설치한 상하 편심부(42, 44)에 끼워 맞추어진 상하 롤러(46, 48)가 상하 실린더(38, 40) 내를 편심 회전한다.

이에 의해, 냉매 도입관(94) 및 하부 지지 부재(56)에 형성된 흡입 통로(60)를 경유하여 흡입 포트(162)로부터 하부 실린더(40)의 저압실측으로 흡입된 저압의 냉매 가스는, 롤러(48)와 베인의 동작에 의해 압축되어 중간압이 되어 하부 실린더(40)의 고압실측으로부터 토출 포트, 하부 지지 부재(56)에 형성된 토출 소음실(64)로부터 연통로를 지나서 중간 토출관(121)으로부터 밀폐 용기(12) 내로 토출된다. 이에 의해, 밀폐 용기(12) 내는 중간압이 된다.

그리고, 밀폐 용기(12) 내의 중간압의 냉매 가스는, 슬리브(144)로부터 나와 냉매 도입관(92) 및 상부 지지 부재(54)에 형성된 흡입 통로(58)를 경유하여 흡입 포트(161)로부터 상부 실린더(38)의 저압실측으로 흡입된다. 흡입된 중간압의 냉매 가스는, 롤러(46)와 베인(50)의 동작에 의해 2단째의 압축이 행해져 고온 고압의 냉매 가스가 되며, 고압실측으로부터 토출 포트(39)를 통해 상부 지지 부재(54)에 형성된 토출 소음실(62) 및 냉매 토출관(96)을 경유하여 가스 쿨러(154) 내로 유입한다.

냉매는 가스 쿨러(154)에서 공기 순환 통로(112) 내의 공기와 열교환하여 냉각되어, 가스 쿨러(154)를 나온다. 그리고, 팽창 밸브(156)에서 감압된 후, 증발기(157)로 유입하여 증발하고, 냉매 도입관(94)으로부터 제1 회전 압축 요소(32) 내로 흡입되는 초임계의 사이클을 반복한다. 가스 쿨러(154) 내로 유입하였을 때의 냉매 온도는 약 +90 ℃ 내지 +100 ℃까지 상승하고 있고, 이러한 고온 고압의 냉매 가스는 가스 쿨러(154)로 방열하고, 이 방열로 가열되어 고온이 된 공기는 송풍기(114)에 의해 건조실(108) 내로 분출된다.

건조실(108) 내로 분출된 공기는 회전 드럼(110) 내에 수납된 젖은 피건조물(116)을 따뜻하게 하여 습기를 증발시켜, 피건조물(116)을 건조시킨다. 피건조물(116)을 건조시켜 습기를 포함한 공기는 공기 순환 통로(112)의 입구(112A)로부터 공기 순환 통로(112) 내로 흡입된다. 공기 순환 통로(112)의 입구(112A)에는 증발기(157)가 설치되어 있고, 이 증발기(157)의 온도는 +3 ℃ 정도로 저하하고 있으므로, 습기를 포함한 공기는 증발기(157)를 통과하는 과정에서 표면에 응결하여, 물방울이 되어 낙하한다. 낙하한 물방울은 드레인 파이프(158)를 거쳐서 배수 홈으로 배출된다.

또한, 증발기(157)에서 습기가 제거되어 건조된 공기는 송풍기(114)에 의해 공기 순환 통로(112)의 출구측으로 송풍된다. 공기 순환 통로(112)의 출구측에는 가스 쿨러(154)가 설치되어 있으므로, 건조된 공기는 다시 가스 쿨러(154)에 의해 가열된 후 건조실(108) 내로 분출되고, 건조실(108) 내의 피건조물(116)로부터 습기를 빼앗아 건조시키는 순환을 반복한다. 이것이 제어 장치에 의해 소정 시간 반복됨으로써, 건조실(108) 내의 피건조물(116)은 완전히 건조된다.

이와 같이, 압축기, 가스 쿨러(154), 팽창 밸브(156) 및 증발기(157)를 차례로 환형으로 배관 접속하여 이루어지는 냉매 회로와, 건조실(108) 내의 공기를 가스 쿨러(154) 및 증발기(157)와 열교환하도록 순환시키는 송풍기(114)를 구비하고 있으므로, 건조실(108) 내에 수납한 피건조물(116)을 건조된 공기에 포함되는 습기를 증발기(157)로 응결시켜 드레인 파이프(158)로부터 폐기시킬 수 있다. 이에 의해, 건조기(100)의 에너지 효율을 매우 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 피건조물(116)을 매우 단시간, 또한 신속하게 건조시키는 것이 가능해져, 건조기(100)의 운전 시간을 대폭으로 단축시킬 수 있게 된다.

또한, 냉매 회로 내에 CO₂냉매를 봉입하고 있으므로, 가스 쿨러(154)의 온도를 전술한 바와 같이 매우 고온으로 하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 건조실(108) 내로 순환시키는 공기 온도의 상승율을 향상시킬 수 있어, 건조실(108) 내로 수납한 피건조물(116)을 단시간에 건조할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 피건조물을 수용하는 건조실을 구비한 것으로, 압축기, 가스 쿨러, 감압 장치 및 증발기를 차례로 환형으로 배관 접속하여 이루어지는 냉매 회로와, 건조실 내의 공기를 가스 쿨러 및 증발기와 열교환하도록 순환시키는 송풍 수단을 구비하고 있으므로, 건조실 내에 수납된 피건조물을 가스 쿨러에 의해 가열된 고온 공기로 가열하고, 피건조물로부터 증발한 습기는 증발기에 응결시켜 폐기할 수 있게 된다.

이에 의해, 건조실 내로 외기를 도입하는 일 없이 건조실 내의 공기만을 순환시켜 피건조물을 건조시키는 것이 가능해져 건조에 요하는 시간을 단축하고, 또한 에너지 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 습기를 배출하기 위해 건조실 밖으로 배기할 필요도 없게 되므로, 건조기가 설치된 실내 환경을 악화시키는 일도 없어져, 상기 실내 환경을 개선하기 위한 설비 비용이 해소되는 것이 가능해지는 것이다.

청구항 2의 발명에서는, 상기에다가 중량이 있는 압축기를 건조기의 바닥부에 배치하였으므로, 건조기의 안정성을 도모할 수 있는 외에, 진동원인 압축기와 건조실을 가능한 한 간섭하지 않도록 배치하는 것이 가능해진다.

그리고, 청구항 3의 발명에서는 청구항 1 또는 청구항 2에다가, 건조실과 가스 쿨러와 증발기를 연결하여 내부에 공기가 유통하는 공기 유통로를 구비하고, 공기 유통로의 적어도 일부에 가요성을 갖는 배관을 이용하였으므로, 건조실의 진동에 의해 공기 유통로가 파손되는 일이 없어, 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 청구항 4의 발명에서는 상기에다가, 냉매 회로 내에 CO₂냉매를 봉입하였으므로, 가스 쿨러의 온도를 고온으로 하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 건조실 내로 순환시키는 공기 온도를 높게 유지하고, 건조실 내에 수납한 피건조물을 단시간에 건조시켜 건조에 사용하는 에너지 소비를 한층 더 삭감할 수 있게 되는 것이다.

도1은 본 발명의 건조기의 개략 구성도.

도2는 본 발명의 건조기를 구성하는 로터리 압축기의 종단 측면도.

도3은 본 발명의 건조기를 구성하는 로터리 압축기의 제2 회전 압축 요소의 압축 행정을 도시하는 개념도.

도4는 본 발명의 건조기에 적용한 로터리 압축기를 포함하는 냉매 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 로터리 압축기

12 : 밀폐 용기

14 : 전동 요소

32 : 제1 회전 압축 요소

34 : 제2 회전 압축 요소

100 : 건조기

104 : 기계실

106 : 개폐 도어

108 : 건조실

110 : 회전 드럼

112 : 공기 순환 통로

114 : 송풍기

116 : 피건조물

154 : 가스 쿨러

156 : 팽창 밸브

157 : 증발기

158 : 드레인 파이프

Claims

피건조물을 수용하는 건조실을 구비한 건조기에 있어서,

압축기, 가스 쿨러, 감압 장치 및 증발기를 차례로 환형으로 배관 접속하여 이루어지는 냉매 회로와,

상기 건조실 내의 공기를 상기 가스 쿨러 및 증발기와 열교환하도록 순환시키는 송풍 수단을 구비하며,

송풍 수단은 가스 쿨러와 증발기 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 건조기.
제1항에 있어서, 상기 압축기를 건조기의 바닥부에 배치한 것을 특징으로 하는 건조기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 건조실과 상기 가스 쿨러와 상기 증발기를 연결하여, 내부에 공기가 유통하는 공기 유통로를 구비하고,

상기 공기 유통로의 적어도 일부에 가요성을 갖는 배관을 이용한 것을 특징으로 하는 건조기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냉매 회로 내에 CO₂냉매를 봉입한 것을 특징으로 하는 건조기.
제3항에 있어서, 상기 냉매 회로 내에 CO₂냉매를 봉입한 것을 특징으로 하는 건조기.