KR100640819B1 - Clothes dryer having thermoelectric module-type condenser - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 응축식 의류건조기의 구성을 나타낸 측면도1 is a side view showing the configuration of a condensation type clothes dryer according to a first embodiment of the present invention
도 2는 도 1의 응축식 의류건조기의 평면도Figure 2 is a plan view of the condensation type clothes dryer of Figure 1
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 응축식 의류건조기의 구성을 나타낸 평면도Figure 3 is a plan view showing the configuration of a condensation type clothes dryer according to a second embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 응축식 의류건조기의 구성을 나타낸 평면도Figure 4 is a plan view showing the configuration of a condensation type clothes dryer according to a third embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 각 실시예에 적용되는 응축기의 구조예를 보여주는 사시도5 is a perspective view showing a structural example of a condenser applied to each embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명에 적용되는 열전소자를 설명하기 위한 참고 단면도Figure 6 is a cross-sectional reference for explaining a thermoelectric element applied to the present invention
도 7 및 도 8은 열전모듈형 응축기 및 이에 연결되는 순환덕트의 다른 실시예들을 보여주는 종단면도7 and 8 are longitudinal cross-sectional views showing other embodiments of a thermoelectric modular condenser and a circulation duct connected thereto;
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *Explanation of Signs of Major Parts of Drawings
10:본체 11:드럼 10: body 11: drum
13:열전모듈형 응축기 14:순환덕트13: Thermoelectric modular condenser 14: Circulation duct
15:히터 16:순환팬15: heater 16: circulation fan
17:모터 18,18a:외기공급덕트17:
18b:외기배출덕트 18c:안내덕트18b:
19:벨트 21:냉각팬19: Belt 21: cooling fan
23:펌프23: pump
본 발명은 의류 등의 건조대상물을 건조하는 의류건조기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부 공기를 순환시키면서 건조를 수행하는 응축식 의류건조기의 응축기에 열전모듈을 적용한 새로운 방식의 응축식 의류건조기에 관한 것이다.The present invention relates to a clothes dryer for drying a drying object such as clothing, and more particularly, to a condensation type clothes dryer of a new method in which a thermoelectric module is applied to a condenser of a condensation type clothes dryer that performs drying while circulating internal air. will be.
일반적으로, 의류건조기는 히터에 의해 생성된 열풍을 드럼내로 송풍하여 건조대상물에 대한 건조를 행하는 기기로서, 건조대상물을 건조시킴에 따라 발생되는 습공기의 처리방식에 따라 크게 배기식 의류건조기와 응축식 의류건조기로 나뉘어진다.In general, a clothes dryer is a device that blows hot air generated by a heater into a drum to dry a drying object, and is largely an exhaust type clothes dryer and a condensation type according to a treatment method of wet air generated by drying a drying object. It is divided into a clothes dryer.
배기식 의류건조기는 드럼으로부터 배출된 습공기를 건조기 외부로 배출하는 방식을 사용하고, 응축식 의류건조기는 드럼으로부터 배출된 습공기를 응축기에서 응축시켜 수분을 제거하고 수분이 제거된 건조공기는 다시 드럼으로 보내어 재순환시키는 방식을 사용한다.The exhaust type clothes dryer uses a method of discharging the wet air discharged from the drum to the outside of the dryer, and the condensation type clothes dryer removes moisture by condensing the wet air discharged from the drum in the condenser, and the dried air is removed from the drum. Send and recycle.
한편, 최근에는 가전 제품을 살 때 고려해야 할 것들 중에는 편리한 기능과 세련된 디자인, 적절한 가격 이외에 하나 더 추가해서 생각해야 할 것이 있다. 바 로 에너지 소비 효율 등급 마크를 살펴보는 일이다. 에너지 소비 효율 등급이란 에너지를 많이 쓰는 가전 제품을 에너지 소비 효율 또는 에너지 사용량에 따라 1부터 5까지의 등급으로 구분하여 표시해 둔 것을 말한다. 등급을 표시한 노란색 스티커를 제품에 부착하여 소비자들이 에너지 절약형 제품을 보다 쉽게 판단하여 구입할 수 있도록 도와주는 것이다. 등급이 높을수록 에너지 절약의 효과가 큰데, 1등급 제품은 5등급 제품에 비해 30~40%의 에너지를 아낄 수 있다. 또한 이 제도는 가전 제품을 제조하거나 수입하는 업체들이 처음 단계에서부터 에너지 절약형 제품을 생산.판매하도록 하는 데에 목표를 두고 있다. On the other hand, one of the things to consider recently when buying a home appliance is to add one more thing besides convenient functions, stylish design, and reasonable price. This is where the energy consumption efficiency class mark is looked. The energy consumption efficiency rating refers to the classification of energy-consuming home appliances into classes 1 to 5 according to energy consumption efficiency or energy consumption. A yellow sticker with a rating is attached to the product to help consumers more easily determine and purchase energy-saving products. The higher the grade, the greater the energy savings. First-class products can save 30-40% of energy compared to fifth-class products. The scheme also aims to ensure that manufacturers and importers of home appliances produce and sell energy-saving products from the outset.
그런데, 기존의 응축식 의류건조기는 에너지 효율이 낮으며, 건조 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.By the way, the conventional condensation type clothes dryer has a low energy efficiency, there is a disadvantage that takes a long time to dry.
따라서, 최근에는 히트펌프를 이용한 에너지가 적게 드는 건조기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 제품들이 속속 나타나고 있다.Therefore, in recent years, research is being actively conducted on a dryer having low energy using a heat pump, and products are appearing one after another.
그러나, 이러한 히트펌프를 이용한 건조기는, 히트펌프 사이클을 구성하기 위해서 압축기를 사용하여야 하므로 원가부담 및 소음의 문제점이 있으며, 그리고 구조적으로 히트펌프 사이클은 큰 부피를 차지하게 되어, 제품의 전체적인 사이즈가 커지고, 제품 무게 또한 무거워지게 되는 단점이 있다. However, a dryer using such a heat pump has a problem of cost burden and noise since a compressor must be used to construct a heat pump cycle, and structurally, the heat pump cycle occupies a large volume. There is a disadvantage that it becomes large, the product weight also becomes heavy.
특히, 2005년까지 모든 전기ㆍ전자 제품의 폐기물 회수와 처리를 생산자가 책임지도록 하는 '전기ㆍ전자기기폐기물처리지침(WEEE)'이 시행될 예정이어서 이에 따른 폐기 비용도 크고, 유해화학물질 사용제한(RoHS: Restriction of Hazardous Substances의 약자)등의 무역 규제로 인해, 친환경 냉매를 사용하지 않으면 안되는 등 많은 문제점을 내포하고 있다.In particular, the Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) Directive, which entails producers to be responsible for the collection and disposal of all electrical and electronic products by 2005, will be implemented, resulting in high disposal costs and restrictions on the use of hazardous chemicals. Trade restrictions such as RoHS (short for Restriction of Hazardous Substances) have many problems, such as the need to use environmentally friendly refrigerants.
한편, 기존의 응축식 건조기는 응축을 위해 냉각수가 공급되거나 외부로부터 찬 공기가 공급되어야 하므로 인해, 냉각수 공급유로 또는 외기 공급유로가 별도로 구비되어야 하며, 이로 인해 건조기의 구조가 복잡해지는 등의 단점이 있다.On the other hand, the conventional condensation type dryer has to be supplied with cooling water or cold air from the outside for condensation, the cooling water supply flow path or the external air supply flow path must be provided separately, which results in a complicated structure of the dryer have.
따라서, 히트펌프를 사용할 경우의 문제점 및 기존 응축식 건조기의 문제점을 모두 해소할 수 있는 새로운 응축 방식의 의류건조기의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is an urgent need for the development of a new condensation type clothes dryer that can solve both the problem of using the heat pump and the problem of the conventional condensation type dryer.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 건조효율 및 에너지 효율이 높으면서도 친환경적인 새로운 응축 방식이 적용된 응축식 의류건조기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a condensation-type clothes dryer with a new condensation method is applied eco-friendly yet high drying efficiency and energy efficiency.
이를 위해, 본 발명은, 건조대상물이 투입되는 드럼과; 상기 드럼으로부터 배출된 공기를 응축시키는 열전모듈형 응축기와; 상기 드럼에서 배출된 공기가 다시 드럼으로 유입되도록 공기의 순환유로를 형성하는 순환덕트와; 순환공기를 가열하는 히터와; 상기 순환덕트를 통해 공기를 강제 순환시키는 순환팬을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 응축식 의류건조기가 제공된다.To this end, the present invention, the drum and the drying object is put; A thermoelectric module condenser condensing the air discharged from the drum; A circulation duct forming a circulation passage of air such that the air discharged from the drum flows back into the drum; A heater for heating the circulating air; Condensation type clothes dryer is provided, comprising a circulation fan for forced circulation of air through the circulation duct.
이때, 상기 열전모듈형 응축기는, 서로 다른 두 금속의 접합부에 흐르는 전류의 방향성에 따라 접합부에서 열을 흡수 또는 발열하는 열전모듈로 구성된 것으로서, 드럼에서 배출된 공기가 열전모듈의 흡열면을 지나도록 설치됨을 특징으로 한다.At this time, the thermoelectric module-type condenser is composed of a thermoelectric module that absorbs or generates heat at the junction according to the direction of the current flowing in the junction of the two different metals, so that the air discharged from the drum passes through the heat absorbing surface of the thermoelectric module Characterized in that it is installed.
그리고, 상기 흡열면을 지난 순환공기는, 상기 열전모듈의 방열면을 거쳐 드럼으로 유입될 수 있다.The circulating air passing through the heat absorbing surface may be introduced into the drum through the heat radiating surface of the thermoelectric module.
한편, 상기 열전모듈형 응축기는, 열전모듈이 다층 구조로서, 이격되어 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 흡열면을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.On the other hand, the thermoelectric module-type condenser, the thermoelectric module may be a multi-layer structure, characterized in that it comprises at least a pair of endothermic surfaces facing each other spaced apart.
그리고, 상기 흡열면 사이의 공간을 지난 순환공기는, 상기 열전모듈의 방열면을 지난 후 드럼으로 유입될 수 있다.The circulating air passing through the space between the heat absorbing surfaces may flow into the drum after passing through the heat radiating surface of the thermoelectric module.
그리고, 상기 히터는 발열량 조절이 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.In addition, the heater is characterized in that the heating amount can be adjusted.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 건조대상물이 투입되는 드럼과; 상기 드럼으로부터 배출된 공기를 응축시키는 열전모듈형 응축기와; 상기 드럼에서 배출된 공기가 다시 드럼으로 유입되도록 공기의 순환유로를 형성하는 순환덕트와; 순환공기를 가열하는 히터와; 상기 순환덕트를 통해 공기를 강제 순환시키는 순환팬을 포함하여 구성되되, 상기 열전모듈형 응축기에는 외기를 상기 열전모듈형 응축기의 발열면을 지나도록 공급하는 외기공급덕트 및, 상기 열전모듈형 응축기의 발열면을 지난 외기를 배출시키는 외기배출덕트가 연결됨을 특징으로 하는 응축식 의류건조기가 제공된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention for achieving the above object, a drum to which the drying object is put; A thermoelectric module condenser condensing the air discharged from the drum; A circulation duct forming a circulation passage of air such that the air discharged from the drum flows back into the drum; A heater for heating the circulating air; And a circulation fan configured to forcibly circulate air through the circulation duct, wherein the thermoelectric module condenser includes an external air supply duct for supplying external air to the heat generating surface of the thermoelectric module condenser, and the thermoelectric module condenser. Provided is a condensation type clothes dryer characterized in that an outdoor air discharge duct for discharging outside air passing through the heating surface is connected.
이 때, 상기 외기공급덕트 또는 외기배출덕트 상에는 외기의 흡입 및 배출이 이루어지도록 하는 냉각팬 및, 이 냉각팬을 개별적으로 구동시키는 가변속모터가 설치될 수 있다.At this time, on the outside air supply duct or the outside air discharge duct may be installed a cooling fan for the suction and discharge of the outside air, and a variable speed motor for driving the cooling fan individually.
그리고, 상기 외기배출덕트 상에는, 상기 외기배출덕트를 통해 배출되는 공 기의 일부를 분기시켜 히터측으로 보내는 안내덕트가 연결될 수 있다.And, on the outside air discharge duct, a guide duct branching a part of the air discharged through the outside air discharge duct to the heater side can be connected.
그리고, 상기 히터는 발열량 조절이 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.In addition, the heater is characterized in that the heating amount can be adjusted.
이하, 본 발명에 따른 응축식 의류건조기의 각 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, each embodiment of the condensation type clothes dryer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 응축식 의류건조기의 구조를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 적용되는 응축기의 구조예를 보여주는 사시도로서, 이들 도면에서 화살표 Ⅰ은 외기의 흐름을 나타낸 것이고, 화살표 Ⅱ는 순환공기의 흐름을 나타낸 것이다.1 and 2 show the structure of the condensation type clothes dryer according to the first embodiment of the present invention, Figure 5 is a perspective view showing an example of the structure of the condenser applied to the present invention, the arrow I in these figures The flow represents the flow, and arrow II represents the flow of circulating air.
그리고, 도 6은 본 발명에 적용되는 열전모듈을 설명하기 위한 참고도이다.And, Figure 6 is a reference diagram for explaining the thermoelectric module applied to the present invention.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예 따른 응축식 의류건조기는, 전방면에 도어(12)가 설치된 본체(10) 내부에 건조대상물이 수용되는 드럼(11)이 회전가능하게 설치되고, 상기 드럼(11)은 본체(10) 하부에 설치된 모터(17)에 의해 벨트(19)로 연결되어 회동하도록 구성되어 있다.As shown in Figure 1 and 2, the condensation type clothes dryer according to the first embodiment of the present invention, the
이때, 상기 본체(10) 하부에는 드럼(11)을 통해 순환하는 고온 다습한 공기를 응축시켜 건조한 상태로 만들어주는 열전모듈형 응축기(13)가 설치된다.At this time, the thermoelectric
그리고, 상기 열전모듈형 응축기(13)의 전방부와 후방부는 상기 드럼(11)의 전방과 후방에 각각 연결된 순환덕트(14)에 연결되어, 드럼(11)을 통해 배출된 공기가 상기 열전모듈형 응축기(13)를 지나 다시 드럼(11)으로 유입될 수 있도록 되어 있다.In addition, the front part and the rear part of the thermoelectric
또한, 상기 순환덕트(14)에는 열전모듈형 응축기(13)를 통과한 공기를 가열 하여 주는 히터(15) 및 순환덕트(14)를 통해 공기를 강제로 순환시키는 순환팬(16)이 설치되는데, 상기 순환팬(16)은 상기 드럼(11)을 구동시키는 모터(17)의 다른 축에 연결되어 구동하도록 구성된다.In addition, the
한편, 상기 순환덕트(14)를 통해 순환하는 공기를 상기 열전모듈형 응축기(13)에서 흡열면과의 열교환에 의해 응축시킬 때, 상기 열전모듈형 응축기의 발열면은 식혀주어야 하는데, 이를 위해서는 열전모듈형 응축기(13)로 외부의 차가운 공기가 공급되어야 하는바, 상기 열전모듈형 응축기(13)의 일측에 본체(10) 외부와 연결된 외기공급덕트(18)가 연결되고, 상기 외기공급덕트(18)가 연결된 열전모듈형 응축기(13)의 반대측에는 상기 외기공급덕트(18)를 통해 외부 공기를 강제 흡입하여 본체(10) 내로 배출시키는 냉각팬(20) 및 냉각팬 구동모터(21)가 설치된다.On the other hand, when condensing air circulated through the
여기서, 상기 냉각팬 구동모터(21)는 속도 변환이 가능한 가변속모터로, BLDC 모터(Brushless DC Motor) 등이 사용될 수 있으며, 상기 순환팬(16)과 드럼(11)을 회동시키는 모터(17)와는 별도로 상기 냉각팬(20) 만을 구동시킨다.Here, the cooling
또한, 상기 열전모듈형 응축기(13)의 하부에는 응축과정에서 생성되어 낙하된 응축수를 채집하는 물받이(미도시) 및, 이 물받이에 채집된 응축수를 외부로 강제 배출시키거나 본체(10) 내에 설치되는 응축수 저장통(미도시)으로 운반하는 펌프(23)가 설치된다.In addition, a lower portion of the thermoelectric
미설명부호 22는 상기 드럼(11)의 전방을 통해 순환덕트(14)로 배출되는 공기로부터 실밥 등의 이물질을 걸러 내는 린트필터이다.
여기서, 상기 열전모듈형 응축기(13)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 직육면체 골격 형상의 응축기 프레임 내부에 흡열면 및 발열면을 갖는 열전모듈형 응축기판(13a)들이 일정 간격 이격되어 다층 구조를 이루도록 된 것으로서, 상기 응축기 전후 방향으로는 열전모듈형 응축기판(13a)의 흡열면을 응축이 요구되는 순환공기가 흐르고, 상기 응축기 좌우 방향으로는 열전모듈형 응축기판(13a)의 발열면을 냉각시키기 위한 차가운 외기가 흐르도록 구성된다. 즉, 상기 열전모듈형 응축기(13)의 순환공기 유로와 외기 유로는 분리되어 있다.Here, the thermoelectric module-
이때, 상기 열전모듈형 응축기판(13a)의 발열면 측에는 히트싱크(heatsink; 미도시)가 구비될 수 있다.In this case, a heat sink (not shown) may be provided on the heat generating surface side of the thermoelectric
상기와 같이 구성된 의류건조기의 제어 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the control process of the clothes dryer configured as described above are as follows.
사용자가 드럼(11) 내부에 젖은 상태의 건조대상물을 투입한 후 건조모드를 선택하여 운전을 개시하면, 상기 냉각팬 구동모터(21)는 작동하지 않는 상태로 상기 모터(17) 및 히터(15)가 구동되면서 순환팬(16) 및 건조드럼(11)이 회전하게 된다. When the user inputs a drying object in a wet state into the
이에 따라 상기 순환덕트(14)를 통해 공기가 유동하게 되는데, 순환덕트(14)를 유동하는 공기는 히터(15)에 의해 고온으로 가열된 후 드럼(11) 내부로 유입된다.Accordingly, air flows through the
이어서, 설정 시간(X)이 경과하거나, 드럼(11) 및 순환덕트(14)를 유동하는 순환 공기가 목표 온도(T)로 상승하게 되면, 열전모듈형 응축기(13) 및 냉각팬 구동모터(21)를 온(on) 시키게 된다.Subsequently, when the set time X elapses or the circulating air flowing through the
이와 같이 되면, 드럼(11) 내부에서 건조대상물을 건조시킨 후 고온 다습해 진 공기는 상기 열전모듈형 응축기(13)의 흡열면들을 지나면서 열교환에 의해 응축되어 건조한 상태로 된 다음, 다시 히터(15)에 의해 가열되어 드럼(11) 내로 유입된다.In this case, after drying the object to be dried in the
그리고, 냉각팬 구동모터(21)가 가동되면서 냉각팬(20)이 작동하기 시작하면, 외부 공기가 외기공급덕트(18)를 통해 열전모듈형 응축기(13)의 발열면을 지나면서 열교환되어 발열면을 냉각시킨 다음 본체(10)의 일측을 통해 외부로 배출된다.Then, when the cooling
이 실시예에서 상기 냉각팬 구동모터(21)를 가동하여 냉각팬(20)을 구동시키는 시점은, 드럼(11) 내부를 순환하는 순환공기가 목표 온도로 상승할 시간을 실험 등에 의해 미리 예측하여 컨트롤러에 그 시간(X)을 설정하여 제어하거나, 혹은 드럼(11) 내부 또는 순환덕트(14) 등에 온도 센서(미도시)를 배치하여 순환공기의 온도가 목표온도(T) 이상이 되는 시점으로 설정하여 제어할 수 있다.In this embodiment, when the cooling
한편, 의류건조기에 발열량을 변화시킬 수 있는 히터(15)를 채용한 경우, 상기 히터(15)의 발열량에 따라 냉각팬 구동모터(21)의 속도가 가변되면서 최적의 유량으로 건조 운전을 할 수 있다.On the other hand, in the case of employing a
즉, 히터(15)의 발열량을 설정치(Q2) 이상으로 하여 운전할 경우에는 상기 냉각팬 구동모터(21)를 고속으로 운전하여 유량을 증가시킴으로써 건조가 빨리 이루어질 수 있도록 하거나, 히터(15)의 발열량을 설정치(Q1) 이하로 하여 운전할 경우에는 냉각팬 구동모터(21)의 속도를 저속으로 하여 저소음을 구현할 수 있다.That is, when operating the heating value of the
그리고, 전술한 실시예에서는 운전 초기에 순환공기가 소정의 목표 온도로 될 때까지 냉각팬 구동모터(21)가 완전히 작동하지 않는 것으로 설명하였으나, 이와 다르게 의류건조기의 운전초기에 모터(17)와 함께 냉각팬 구동모터(21)를 동시에 가동하되, 상기 냉각팬 구동모터(21)를 매우 낮은 속도로 구동시켜 냉각팬(20)을 저속 운전시키고, 일정시간(X)이 경과하거나 드럼(11) 및 순환덕트(14)를 순환하는 순환공기의 온도가 목표 온도(T) 이상이 되면 냉각팬(20)을 정상 속도로 운전하여 건조행정을 할 수도 있다.In the above-described embodiment, the cooling
물론, 이 경우에도 전술한 실시예에서와 마찬가지로 히터(15) 발열량에 따라 냉각팬 구동모터(21)의 속도를 가변시켜 원하는 운전특성을 얻을 수 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Of course, in this case, as in the above-described embodiment, the desired driving characteristics may be obtained by varying the speed of the cooling
한편, 상기한 실시예 및 후술하는 실시예에 적용되는 열전모듈형 응축기에 적용되는 열전소자에 대해 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, a thermoelectric element applied to the thermoelectric module type condenser applied to the above-described embodiment and the following embodiments will be described with reference to FIG. 6.
본 발명에 따른 열전모듈형 응축기(13)는 기전력의 차이를 이용하여 양단간의 온도차가 발생되는 열전소자들을 병렬로 연결함에 의해 모듈화되어 응축기판(13a)을 이루며, 펠티에 효과(Peltier effect)를 유발하게 된다.The thermoelectric
즉, 도 6은 본 발명에 따른 열전모듈형 응축기의 열전모듈(thermoelectric module)형 응축기판을 구성하는 열전소자(thermoelectric device)의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도로서, 열전소자는 N형 불순물 이온이 섞인 반도체 또는 P형 불순물 이온이 섞인 반도체로 이루어진 열전요소(33)(thermoelectric element)가 병렬 배치되고, 상기 열전요소(33) 상부측 및 하부측에는 구리판 등으로 된 전극 (31,34)이 각각 접합되며, 상기 전극을 감싸도록 세라믹 기판(32)등이 부착된다. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a thermoelectric device constituting a thermoelectric module type condenser board of the thermoelectric module type condenser according to the present invention, wherein the thermoelectric element is mixed with N-type impurity ions.
이와 같은 열전소자는 접합부에 전류(DC)를 인가하면 N형 반도체에서는 전자가 P형 반도체에서는 정공(正孔)이 상부의 전극에서 하부의 전극으로 이동하면서 상부의 열을 빼앗아 하부로 방출하기 때문에 상부는 냉각되고 하부는 가열되는 펠티어 효과(Peltier effect)가 발생된다.In the thermoelectric element, when a current (DC) is applied to a junction, electrons in an N-type semiconductor move holes from an upper electrode to a lower electrode in a P-type semiconductor, and take heat from the upper part and emit it to the lower part. The Peltier effect occurs where the top is cooled and the bottom is heated.
즉, 펠티에 효과(Peltier effect)는 전기현상(現象)의 하나로, 두개의 다른 금속(金屬)의 접속(接續)을 통하여 전류를 통하면 그 접속점에 있어서 열의 발생 또는 흡수의 현상이 일어나는 것을 말한다.In other words, the Peltier effect is one of the electric phenomena, and when a current flows through a connection between two different metals, heat generation or absorption occurs at the connection point.
따라서, 열전소자에 전류가 인가되면 열전소자의 일측은 온도가 낮은 흡열측을 이루게 되며, 타측은 온도가 높은 발열측을 이루게 되며, 만약 상기와 달리 전류를 역방향으로 인가하면, 흡열측과 발열측은 바뀌게 된다.Therefore, when a current is applied to the thermoelectric element, one side of the thermoelectric element forms a heat absorbing side having a low temperature, and the other side forms a heat generating side having a high temperature.If the current is applied in the opposite direction, the heat absorbing side and the heat generating side are Will change.
한편, 상기 열전모듈형 응축기판(13a)의 형태는 판형을 이루도록 형성되며, 더욱 구체적으로는 사각판형을 이루게 된다.On the other hand, the thermoelectric module-
이하에서는, 도 3 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 응축식 의류건조기에 대해 설명하고자 한다.Hereinafter, a condensation type clothes dryer according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 5.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 응축식 의류건조기의 구성을 나타낸 평면도이며, 도 5는 제1실시예에 적용된 열전모듈형 응축기로서, 본 실시예에도 적용가능하다.3 is a plan view showing a condensation type clothes dryer according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a thermoelectric module type condenser applied to the first embodiment and is applicable to this embodiment.
본 발명의 제2실시예에 따른 응축식 의류건조기는 기본적으로 열전모듈형 응축기(13)의 발열면을 냉각시키기 위한 외기가 필요없는 순수 순환식인 응축식 의류 건조기를 제공하는데 그 특징이 있다.The condensation type clothes dryer according to the second embodiment of the present invention basically provides a condensation type clothes dryer of pure circulation type that does not require outside air to cool the heat generating surface of the thermoelectric
제2실시예의 순환공기 유로구조는, 도 3을 통해 쉽게 알 수 있는바, 도 3을 기본으로 하여 설명한다.The circulating air flow path structure of the second embodiment can be easily seen through FIG. 3, and will be described based on FIG.
본 실시예에 따른 응축식 의류건조기는, 건조대상물이 투입되는 드럼(11)과; 상기 드럼으로부터 배출된 공기를 응축시키는 열전모듈형 응축기(13)와; 상기 드럼에서 배출된 공기가 응축기를 지나 다시 드럼으로 유입되도록 공기의 순환유로를 형성하는 순환덕트(14)와; 순환공기를 가열하는 히터(15)와; 상기 순환덕트를 통해 공기를 강제 순환시키며 모터(17)에 연결되어 구동하는 순환팬(16)을 포함하여 구성된다.The condensation type clothes dryer according to the present embodiment includes: a
이때, 상기 열전모듈형 응축기(13)는, 서로 다른 두 금속의 접합부에 흐르는 전류의 방향성에 따라 접합부에서 열을 흡수 또는 발열하는 열전소자(도 6참조)들로 구성된 열전모듈형 응축기판(13a)이 적층된 구조로서, 상기 열전모듈형 응축기판(13a)의 흡열면 및 발열면을 드럼에서 배출된 공기가 순차적으로 지나가게 된다.At this time, the thermoelectric module-
즉, 상기 열전모듈형 응축기(13)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 직육면체 골격 형상의 응축기 프레임(13b) 내부에 흡열면 및 발열면을 갖는 열전모듈형 응축기판(13a)들이 일정 간격 이격되어 다층 구조를 이루도록 설치된 것으로서, 전후 방향으로 열전모듈형 응축기판(13a)의 흡열면을 순환공기가 흐르게 되는 점은 제1실시예에서와 같으나, 열전모듈형 응축기판(13a)의 흡열면을 지나면서 수분이 제거된 순환공기가 다시 발열면을 지난 후에 히터(15)쪽으로 흘러들어가게 된다는 점이 다르다.That is, the thermoelectric module-
이를 위해, 상기 순환덕트(14)는, 드럼으로부터 배출된 순환공기가 열전모듈형 응축기의 흡열면을 지나도록 드럼 전방측과 상기 열전모듈형 응축기를 연결하는 부분(14a)과, 상기 열전모듈형 응축기의 흡열면을 지나 상기 응축기를 빠져나온 순환공기를 다시 상기 열전모듈형 응축기의 발열면을 지나도록 응축기의 일측(응축유로 출구측)과 타측(냉각유로 입구측)을 연결하는 부분(14b)과, 상기 열전모듈형 응축기의 타측과 드럼의 후방측을 연결하는 부분(14c)으로 나뉘게 된다.To this end, the
한편, 상기 열전모듈형 응축기(13)의 하부에는 응축과정에서 생성되어 낙하된 응축수를 채집하는 물받이(미도시) 및, 이 물받이에 채집된 응축수를 외부로 강제 배출시키거나 본체(10) 내에 설치되는 응축수 저장통(미도시)으로 운반하는 펌프(23)가 설치되며, 미설명부호 22는 상기 드럼(11)의 전방을 통해 순환덕트(14)로 배출되는 공기로부터 실밥 등의 이물질을 걸러 내는 린트필터임은 전술한 실시예에서와 동일하다.On the other hand, the lower portion of the thermoelectric
이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 의류건조기의 제어 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the control process of the clothes dryer according to the present embodiment configured as described above are as follows.
사용자가 드럼(11) 내부에 젖은 상태의 건조대상물을 투입한 후 건조모드를 선택하여 운전을 개시하면, 상기 냉각팬 구동모터(21)는 작동하지 않는 상태로 상기 모터(17) 및 히터(15)가 구동되면서 순환팬(16) 및 건조드럼(11)이 회전하게 된다. When the user inputs a drying object in a wet state into the
이에 따라 상기 순환덕트(14)를 통해 공기가 유동하게 되는데, 순환덕트(14)를 유동하는 공기는 히터(15)에 의해 고온으로 가열된 후 드럼(11) 내부로 유입된 다.Accordingly, air flows through the
이어서, 설정 시간(X)이 경과하거나, 드럼(11) 및 순환덕트(14)를 유동하는 순환 공기가 목표 온도(T)로 상승하게 되면, 순환공기중의 수분 제거를 위해 열전모듈형 응축기(13)를 온(on) 시키게 된다.Subsequently, when the set time X has elapsed or the circulating air flowing through the
이와 같이 되면, 드럼(11) 내부에서 건조대상물을 건조시킴에 따라 고온 다습해진 공기는 상기 열전모듈형 응축기(13)의 흡열면을 지나면서 열교환에 의해 응축되어 건조한 상태로 된다.In this case, as the drying object is dried inside the
그리고, 상기 열전모듈형 응축기(13)의 흡열면을 지나 배출된 순환공기는 순환덕트(14a)를 통해 방향을 바꾸어 상기 열전모듈형 응축기의 응축기판(13a) 사이로 유입되고, 상기 응축기판(13a) 사이의 발열면을 지난 다음, 다시 히터(15)측으로 유동하여 상기 히터(15)에 의해 가열된 상태에서 드럼(11) 내로 유입된다.In addition, the circulating air discharged through the endothermic surface of the
이 실시예에서 상기 열전모듈형 응축기(13)를 온시키는 시점은, 드럼(11) 내부를 순환하는 순환공기가 목표 온도로 상승할 시간을 실험 등에 의해 미리 예측하여 컨트롤러에 그 시간(X)을 설정하여 제어하거나, 혹은 드럼(11) 내부 또는 순환덕트(14) 등에 온도 센서를 배치하여 순환공기의 온도가 목표온도(T) 이상이 되는 시점으로 설정하여 제어할 수 있다.In this embodiment, when the thermoelectric
한편, 상기한 제2실시예에서는 열전모듈형 응축기(13)의 흡열면을 통과한 공기와 발열면을 통과하는 공기가 대략 직교하는 형태로 나타나 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, in the second embodiment, the air passing through the heat absorbing surface of the
즉, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 순환공기의 흐름 방향을 180도 바꿀 수 있도록 순환덕트(20)(21)의 형태를 설계함으로써, 응축후 온도가 낮아진 순환공기가 열전모듈형 응축기판(13a)의 발열면을 냉각시키는 대신 자신은 예열되도록 하는 구조도 가능하다. That is, as shown in Figures 7 and 8, by designing the shape of the circulation duct (20, 21) to change the flow direction of the circulating air 180 degrees, the condensed air temperature is reduced after the condensation thermoelectric module type condensation Instead of cooling the heat-generating surface of the
그리고, 도 7 및 도 8에서는 여기서는 그 구체적 형태가 도시되지는 않았으나, 열전모듈형 응축기판(13a)의 흡열면을 일측으로 기울여 집수하고, 집수된 응축수를 도시되지 않은 배수호스를 통해 순환덕트(20)(21) 외부로 응축수를 배출시킬 수 있음은 물론이다. In addition, although the specific form is not illustrated here in FIGS. 7 and 8, the heat absorbing surface of the thermoelectric module
한편, 상기한 바와 같이 순환공기의 흐름을 180도 바꾸어 응축후 온도가 낮아진 순환공기가 열전모듈형 응축기판(13a)의 발열면을 냉각시키는 대신 자신은 예열되도록 하는 구조가 마련되기 위해서는, 상기 열전모듈형 응축기(13a)의 흡열면을 지나면서 순환공기 온도가 발열면의 온도 이하가 되도록 열전모듈을 설계하여야 하는데, 열전모듈은 냉각속도가 빠르고 정확한 온도조절이 가능하며, 국부냉각 및 전 방향 작동이 가능하고, 전류의 방향에 따라 흡발열을 바꿀수 있으므로, 원하는 특성에 부합하는 설계가 가능하다. On the other hand, as described above, in order to provide a structure in which the circulation air having a lower temperature after condensation by changing the flow of the circulation air by 180 degrees is cooled instead of cooling the heat generating surface of the thermoelectric
한편, 열전모듈은 기계적 작동음이 없으므로 무소음, 무진동이며, 냉매를 사용하지 않으므로 환경친화적이며, 소형화 가능화가 가능한 장점이 있음은 물론이다.On the other hand, the thermoelectric module is noiseless, vibration-free, because there is no mechanical operation sound, it is of course environmentally friendly, since it does not use a refrigerant, there is an advantage that can be miniaturized.
이상에서와 같이, 기존의 응축식 건조기는 응축을 위해 냉각수가 공급되거나 외부로부터 찬 공기가 공급되어야 하므로 인해, 냉각수 공급유로 또는 외기 공급유로가 별도로 구비되어야 하며, 이로 인해 건조기의 구조가 복잡해지는 등의 단점이 있으나, 상기한 본 발명의 제2실시예에 따른 응축식 의류건조기는 이러한 단점을 해소할 수 있게 된다.As described above, the conventional condensation type dryer has to be supplied with cooling water or cold air from the outside for condensation, and thus a cooling water supply passage or an external air supply passage should be separately provided, resulting in a complicated structure of the dryer. Although there is a disadvantage, the condensation type clothes dryer according to the second embodiment of the present invention can eliminate these disadvantages.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 응축식 의류건조기에 대해 설명한다.Hereinafter, a condensation type clothes dryer according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
본 실시예에 따른 응축식 의류건조기의 기본적인 구성은, 제1실시예의 응축식 의류건조기와 동일하며, 다만 열전모듈형 응축기판(13a)의 발열면을 냉각시키는데 사용된 후에 외부로 배출되는 외기의 일부를 재활용하기 위한 구성이 추가된다는 점에 그 특징이 있으므로 제1실시예에서와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하고 그 특징을 이루는 부분을 위주로 설명한다.The basic configuration of the condensation type clothes dryer according to the present embodiment is the same as that of the condensation type clothes dryer of the first embodiment, except that the air is discharged to the outside after being used to cool the heat generating surface of the thermoelectric
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 응축식 의류건조기는 외기배출덕트(18b)를 통해 배출되는 공기중 일부가 히터(15)측으로 유입되는 순환공기와 합류하도록 하는 안내덕트(18c)가 구비된 점에 그 구성적 특징이 있다.As shown in FIG. 4, the condensation type clothes dryer according to the present embodiment is a
이에 따라, 본 실시예의 응축식 의류건조기에서는 외기공급덕트(18a)를 통해 열전모듈형 응축기(13)로 공급된 차가운 외기는 상기 응축기의 발열면을 지남으로써 상기 발열면을 냉각시키게 되고, 이에 따라 흡열면에서의 응축효율이 높아지게 된다.Accordingly, in the condensation type clothes dryer of the present embodiment, the cold outside air supplied to the thermoelectric
뿐만 아니라, 발열면을 냉각시킴으로써 뜨거워진 외기는 외기배출덕트(18b)를 통해 배출되는데, 그중 일부는 상기 안내덕트(18c)를 통해 히터(15) 측으로 유입됨으로써 히터의 부하를 줄여주게 된다.In addition, the outside air heated by cooling the heat generating surface is discharged through the outside
특히, 외기는 순환공기에 비해 현저히 낮은 상대습도를 가진 상태이므로 가 열된 상태에서 히터(15) 측으로 유입되면 히터의 부하를 줄여줄 뿐만 아니라, 순환공기의 상대습도를 낮추어 줌으로써 건조 효율을 높여주는 작용도 겸하게 된다.In particular, since the outdoor air has a relatively low relative humidity compared to the circulating air, when it flows into the
이상에서와 같이, 본 발명은 친환경적이면서도 높은 에너지 효율을 가질 수 있는 응축식 의류건조기의 제공이 가능한바, 본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한, 여러가지 다양한 형태로의 변형 및 변경 또는 수정이 가능함은 물론이다.As described above, the present invention is possible to provide a condensation type clothes dryer that can be environmentally friendly and have a high energy efficiency, the present invention is not limited to the above embodiments, without departing from the scope of the technical spirit of the present invention Of course, it is possible to change, change or modify in many different forms.
상기한 바와 같은, 본 발명의 각 실시예 따르면 건조효율 및 에너지 효율이 높으면서도 친환경적인 새로운 응축 방식이 적용된 응축식 의류건조기를 제공 가능하다.As described above, according to each embodiment of the present invention, it is possible to provide a condensation type clothes dryer to which a new condensation method is applied while being high in drying efficiency and energy efficiency.
특히, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 기존 응축식 의류건조기 구조의 많은 변경없이 채용하여 상기한 바와 같이 친환경적이면서도 높은 에너지 효율의 의류건조기를 제공할 수 있게 된다.In particular, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to provide an eco-friendly and energy-efficient clothes dryer as described above by employing without many changes of the existing condensation type clothes dryer structure.
그리고, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 외기의 공급 및 배출이 없어, 외기의 공급 및 배출에 따른 냉각팬 및 덕트의 생략이 가능하면서도, 상기한 바와 같이 친환경적이면서도 고효율인 의류건조기의 제공이 가능하게 된다.And, according to the second embodiment of the present invention, there is no supply and discharge of the outside air, it is possible to omit the cooling fan and the duct according to the supply and discharge of the outside air, while providing an environment-friendly and highly efficient clothes dryer as described above It becomes possible.
그리고, 본 발명의 제3실시예에 따르면, 열전모듈의 발열면을 지나면서 뜨거워진 외기의 일부를 재활용하여 히터의 용량을 줄이면서도 건조효율이 향상될 수 있어, 상기한 바와 같이 친환경적이면서도 에너지 효율이 높은 의류건조기의 제공이 가능하게 된다. In addition, according to the third embodiment of the present invention, the drying efficiency may be improved while reducing the capacity of the heater by recycling a part of the outside air heated while passing through the heat generating surface of the thermoelectric module, as described above. It is possible to provide this high clothes dryer.
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