KR100577244B1 - 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조기에 적용되는 냉동시스템의 작동 안정성을 유지시켜 증발기의 제습성능이 저하되는 것을 방지함은 물론 냉동시스템이 다운되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 건조대상물이 내부에 수용되어 건조되는 공간인 드럼과; 상기 건조대상물에 건조작용후 상기 드럼으로부터 배출되는 습공기와 열교환작용을 통해 상기 습공기의 온도 및 상기 습공기 중에 포함된 수분을 저감시키는 예냉기(pre-cooler)와; 상기 예냉기를 지난 습공기와 열교환작용을 통해 상기 습공기를 건조공기로 변환시키는 냉동시스템과; 상기 건조공기가 상기 드럼으로 재유입되기 전에 상기 건조공기를 가열하는 히터와; 상기 습공기 및 건조공기를 강제순환시키는 송풍팬:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 건조기를 제공한다.

건조기, 냉동시스템

Description

건조기{drier}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 건조기를 개략적으로 나타낸 구성도

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 건조기를 개략적으로 나타낸 구성도

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 건조기를 개략적으로 나타낸 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10:드럼 21:급수기

22:공랭식 응축기 23:냉각코일(cooling coil)

31:압축기 32:응축기

33:팽창밸브 34:증발기

40:송풍팬 50:히터

60:유동유로 70:펌프

본 발명은 건조기에 관한 것으로, 특히 드럼 내부를 순환하는 열풍에서 습기를 제거하기 위한 제습장치로 냉동사이클을 적용한 건조기에 있어서, 건조행정 진행중 냉매 온도의 상승으로 인하여 압축기에 과부하가 가해지고, 운전이 중지되는 현상을 방지하여 건조행정의 운전 효율을 향상시킬 수 있도록 한 건조기에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 건조기는 팬과 히터로 외부 공기를 강제 인입하여 가열하고, 가열된 고온의 공기를 드럼 내부로 송풍시킴으로써 세탁물을 건조시키는 장치이다.

구체적으로 설명하면, 건조기는 드럼과 연결되는 순환유로 상에 설치된 팬과 히터로 공기를 강제 송풍시키면서 가열하고, 가열된 고온의 공기를 드럼 내부로 보내 세탁물을 건조시킨 다음, 드럼 내부의 공기를 순환유로를 통해 순환시키면서 재가열하여 건조행정을 진행한다.

이러한 건조기에서 건조행정을 진행하는 과정에서 드럼 내부의 젖은 세탁물을 건조시키고 순환유로로 배출되는 공기는 많은 습기를 머금고 있는 바, 드럼에서 배출되는 공기로부터 습기를 제거하지 않을 경우 다습한 공기가 드럼 내부로 재인입되므로 건조 효율이 현저히 저하된다.

따라서, 통상의 건조기는 순환유로 상에 차가운 물을 공급하거나, 공냉식 열교환기 등을 설치하여 드럼에서 배출되는 공기로부터 습기를 제거하고 있다.

통상적으로, 건조기는 이러한 제습 성능이 우수할수록 건조시간을 단축시킬 수 있는데, 상기와 같이 순환유로 상에 물을 공급하거나 공냉식 열교환기를 사용하여 제습하는 방식은 제습 효율이 낮기 때문에 건조시간을 단축시키는데 한계가 있었다.

이에 종래에 순환유로 상에 냉동사이클의 증발기를 설치하여 제습효율을 대 폭 향상시킬 수 있는 건조기가 개발되었다.

그런데, 이러한 냉동사이클을 이용한 제습장치는 증발기와 응축기가 순환유로 상에 함께 설치되므로 건조행정이 진행되는 과정에서 냉매의 온도 및 압력이 지속적으로 상승하게 된다. 냉매 온도가 상승하여 소정 온도 이상이 되면, 압축기에 과부하가 발생하게 되고, 압축기는 안전을 위해 운전을 중지하게 된다. 압축기 운전 정지 후 시간이 경과하여 냉도 온도 및 압력이 다시 일정 수준 이하로 떨어지게 되면, 압축기가 재가동되면서 제습 작용을 수행하게 된다.

그러나, 상기와 같이 냉매 온도 및 압력 상승에 의해 압축기에 과부하가 걸려 냉동사이클 시스템 운전이 중지되면, 압축기를 재가동하기까지의 시간이 오래 걸려 건조 시간이 길어지고, 압축기에도 무리가 가해져 압축기 수명이 단축되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉동사이클을 이루는 시스템의 작동 안정성을 유지시켜 증발기의 제습성능이 저하되는 것을 방지함은 물론 냉동사이클 시스템이 다운되는 것을 방지할 수 있는 건조기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건조대상물이 내부에 수용되어 건조되는 공간인 드럼과; 상기 건조대상물에 건조작용후 상기 드럼으로부터 배출되는 습공기와 열교환작용을 통해 상기 습공기의 온도 및 상기 습공기 중에 포 함된 수분을 저감시키는 예냉기(pre-cooler)와; 상기 예냉기를 지난 습공기와 열교환작용을 통해 상기 습공기를 건조공기로 변환시키는 냉동시스템과; 상기 건조공기가 상기 드럼으로 재유입되기 전에 상기 건조공기를 가열하는 히터와; 상기 습공기 및 건조공기를 강제순환시키는 송풍팬:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 건조기를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 건조기에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 건조기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 건조기는 건조대상물이 내부에 수용되어 건조되는 공간인 드럼(10)과, 상기 건조대상물에 건조작용후 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 습공기와 열교환작용을 통해 상기 습공기의 온도 및 상기 습공기 중에 포함된 수분을 저감시키는 예냉기(pre-cooler)와, 상기 예냉기를 지난 습공기와 열교환작용을 통해 상기 습공기를 건조공기로 변환시키는 냉동시스템과, 상기 건조공기가 상기 드럼(10)으로 재유입되기 전에 상기 건조공기를 가열하는 히터(50)와, 상기 습공기 및 건조공기를 강제순환시키도록 상기 히터(50)의 건조공기 유입부에 구비되는 송풍팬(40)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 예냉기는 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 습공기가 유동하는 유로상에 냉각수를 공급하는 급수기(21)이다.

이 때, 상기 급수기(21)는 수도관(미도시)과 연결되어 수도물을 냉각수로 이 용할 수도 있지만, 상기 냉동시스템에서 열교환작용시 생성되는 응축수를 냉각수로 이용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 냉동시스템은 압축기(31), 응축기(32), 팽창밸브(33) 및 증발기(34)를 포함하여 이루어져 있다.

이 때, 상기 증발기(34)와 응축기(32)는 상기 급수기(21)를 거친 습공기의 유동유로(60)에 구비되는데, 상기 증발기(34)는 습공기와 열교환하면서 습공기 중에 포함된 수분을 제거한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시에에 따른 건조기의 건조과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 건조기의 건조행정이 시작되면, 상기 히터(50)에 전원이 인가됨과 아울러 송풍팬(40)이 가동됨에 따라 가열된 건조공기가 드럼(10) 내부로 유입된다.

그리고, 상기 건조공기는 상기 드럼(10) 내부에 수용된 건조대상물을 가열하면서 건조대상물에 함유된 수분을 흡수하여 건조대상물을 건조시킨다.

이 때, 상기 드럼(10)은 저속으로 회전하면서 건조대상물을 교반함으로써 건조대상물이 건조공기에 골고루 노출되도록 하여 건조대상물의 건조효율을 향상시킨다.

그리고, 상기 건조대상물에 건조작용후 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 습공기는 예냉기인 상기 급수기(21)로부터 공급되는 냉각수와 열교환된다.

이 때, 상기와 같은 열교환작용을 통하여 상기 습공기의 온도 및 습공기에 포함된 수분이 저감된다.

그리고, 상기와 같이 온도와 수분이 저감된 습공기는 냉동시스템을 구성하는 증발기(34)와 열교환되면서 습공기 중에 포함된 수분이 제거되어 건조공기로 변환된다.

이 때, 상기 습공기가 상기 증발기(34)와 열교환되는 과정에서 생성되는 응축수는 상기 급수기(21)를 통해 냉각수로 사용된다.

여기서, 상기 응축수를 상기 급수기(21)측으로 수송하도록 응축수를 펌핑하는 펌프(70)가 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 증발기(34)를 지나면서 생성된 건조공기는 응축기(32)를 지나 히터(50)에 의해 가열된 후 송풍팬(40)의 송풍력에 의하여 드럼(10) 내부로 재유입하여 건조대상물에 건조작용을 하게 된다.

따라서, 건조기는 상기와 같은 순환과정을 반복적으로 수행하면서 건조대상물을 건조하게 된다.

한편, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 건조기를 개략적으로 나타낸 구성도로서, 상기 제2실시예에 따른 건조기는 상기 제1실시예에서의 예냉기로 급수기(21:도 1참조) 대신 공랭식 응축기(22)를 사용한 것이다.

즉, 상기 공랭식 응축기(22)는 건조대상물에 건조작용후 드럼(10)으로부터 배출되는 습공기가 유동하는 방향과 직교하는 방향으로 외기를 유동하도록 함으로써, 상기 습공기와 외기의 열교환작용을 유도하여 습공기의 온도 및 습공기 중에 포함된 수분을 저감시킨다.

한편, 도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 건조기를 개략적으로 나타낸 구성 도로서, 상기 제3실시예에 따른 건조기는 상기 제1실시예에서의 예냉기로 급수기(21:도 1참조) 대신 냉각코일(cooling coil)(23)을 사용한 것이다.

즉, 건조대상물에 건조작용후 드럼으로부터 배출되는 습공기를 상기 냉각코일(23)과 열교환시켜 습공기의 온도 및 습공기 중에 포함된 수분을 저감시킨다.

이 때, 상기 냉각코일(23)의 내부로는 냉각수를 유동시켜 상기 습공기와의 열교환작용을 수행한다.

한편, 상기 제2실시예 및 제3실시예의 건조과정 역시 상기 제1실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 발명에 따른 예비 열교환기는 단순히 상술한 실시예들에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 건조작용후 드럼으로부터 배출되어 냉동시스템의 증발기로 유입되는 습공기의 온도를 항상 적정 수준으로 유지시킴으로써, 증발기측 냉매가 지나치게 상승하는 것을 사전에 예방하여 증발기의 제습성능이 저하되는 것을 방지할 수 있어 건조시간 단축 등 건조기의 건조효율을 향상시킬 수 있다.

둘째, 냉동시스템을 순환하는 냉매의 온도와 압력을 항상 적정 수준으로 유지할 수 있도록 함으로써, 지나친 냉매의 온도와 압력 상승에 따른 과부하로 발생되는 냉동시스템의 다운 현상을 사전에 방지하여 건조기의 건조과정을 원활하게 수 행할 수 있다.

Claims (8)

1. 건조대상물이 내부에 수용되어 건조되는 공간인 드럼과;

   상기 건조대상물에 건조작용후 상기 드럼으로부터 배출되는 습공기와 열교환작용을 통해 상기 습공기의 온도 및 상기 습공기 중에 포함된 수분을 저감시키는 예냉기(pre-cooler)와;

   상기 예냉기를 지난 습공기와 열교환작용을 통해 상기 습공기를 건조공기로 변환시키는 냉동시스템과;

   상기 건조공기가 상기 드럼으로 재유입되기 전에 상기 건조공기를 가열하는 히터와;

   상기 습공기 및 건조공기를 강제순환시키는 송풍팬:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 건조기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 예냉기는,

   상기 드럼으로부터 배출되는 습공기가 유동하는 유로상에 냉각수를 공급하는 급수기임을 특징으로 하는 건조기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 급수기는 수도물을 냉각수로 이용함을 특징으로 하는 건조기.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 급수기는 상기 습공기와 냉동시스템의 열교환작용으로 생성되는 응축수를 냉각수로 이용함을 특징으로 하는 건조기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 예냉기는,

   상기 드럼으로부터 배출되는 습공기가 유동하는 유로상에 구비되되, 상기 습공기가 유동하는 방향과 직교하는 방향으로 외기를 유동시켜 상기 습공기와 외기의 열교환작용을 유도함으로써, 상기 습공기에 포함된 수분을 제거하는 공랭식 응축기임을 특징으로 하는 건조기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 예냉기는,

   상기 드럼으로부터 배출되는 습공기가 유동하는 유로상에 구비되는 냉각코일(cooling coil)임을 특징으로 하는 건조기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉동시스템은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 건조기.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 송풍팬은 상기 히터의 건조공기 유입부에 구비됨을 특징으로 하는 건조기.

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