KR100826537B1 - 열교환기 및 이를 포함한 응축식 의류건조기 - Google Patents

Abstract

열교환기 및 이를 포함한 응축식 의류건조기가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에 의하면, 후면덮개의 하단부에 형성된 배수홈을 통해 응축수가 원활하게 배출되므로 후면덮개의 하단부에 응축수가 맺혀 유로 저항이 형성되어 건조기 성능이 저하되는 것이 방지된다. 또한, 열교환부의 측면 가장자리에 설치된 누설방지벽으로 인해, 열교환기의 측면 가장자리로 차가운 외부공기가 다량으로 새는 현상이 방지되어 유동이 균일해져 열교환성능이 향상된다. 또한, 이러한 열교환기를 응축식 의류건조기에 적용할 경우, 건조기의 건조성능이 향상된다.

건조기, 열교환기, 배수홈, 누설방지벽

Description

열교환기 및 이를 포함한 응축식 의류건조기{HEAT EXCHANGER AND CONDENSING TYPE DRIER HAVING THE SAME}

도 1은 응축식 의류건조기의 일례를 도시한 개략도,

도 2는 도 1의 응축식 의류건조기의 평면도,

도 3은 도 1의 열교환기를 나타낸 사시도,

도 4는 도 3의 열교환기의 측면을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 도면,

도 6은 도 5의 열교환기의 후면덮개의 하단부에 형성된 배수홈을 확대한 도면,

도 7은 도 5의 누설방지벽이 형성된 열교환기의 측면을 나타낸 도면,

도 8은 도 5의 열교환기의 성능을 종래의 열교환기와 비교하여 나타낸 도표이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 열교환기 110; 열교환부

111: 튜브 112: 핀구조물

130: 전면덮개 140; 후면덮개

150: 누설방지벽 151: 제1누설방지벽

152: 제2누설방지벽

본 발명은 건조기용 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환기 하단부에 응축수가 맺혀 유로 저항이 형성되어 건조기 성능이 저하되는 것과, 열교환기 측면 가장자리로 차가운 외부공기가 다량으로 새는 현상을 방지한 열교환기 및 이를 포함한 응축식 의류건조기에 관한 것이다.

일반적으로, 건조겸용 세탁기 또는 의류건조기 등의 건조 기기는 히터에 의해 생성된 열풍을 드럼내로 송풍하여 건조대상물에 대한 건조를 수행하며, 건조대상물을 건조시킴에 따라 발생되는 습공기의 처리방식에 따라 크게 배기 방식과 응축 방식으로 나뉘어진다.

배기 방식의 경우 드럼으로부터 배출된 습공기를 건조기 외부로 배출하고, 응축 방식에서는 드럼으로부터 배출된 습공기를 응축기에서 응축시켜 수분을 제거하고 수분이 제거된 건조공기는 다시 드럼으로 보내어 재순환시킨다.

응축식 의류건조기는 일반적으로 세탁물을 건조시키는 드럼, 이물질을 걸러내는 필터, 세탁물의 수분을 열교환을 통해 제거하는 열교환부(또는 응축기), 유동을 일으켜 건조를 용이하게 하는 팬, 더운 바람을 만들어 건조를 단축시키는 히터, 각 부품을 연결하는 배관 등으로 이루어진다.

도 1은 응축식 의류건조기의 일례를 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1의 응축 식 의류건조기의 평면도이고, 도 3은 도 1의 열교환기를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 열교환기의 측면을 나타낸 도면이다. 화살표 Ⅰ은 차가운 외부공기의 흐름을 나타내며, 화살표 Ⅱ는 뜨거운 순환공기의 흐름을 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 응축식 의류건조기는 전방면에 도어(12)가 설치된 본체(10) 내부에 건조대상물이 수용되는 드럼(11)이 회전가능하게 설치되어 있다. 드럼(11)은 본체(10) 하부에 설치된 모터(17)에 의해 벨트(19)로 연결되어 회동하도록 구성된다.

본체(10) 하부에는 드럼(11)을 통해 순환하는 고온 다습한 공기를 응축시켜 수분을 제거함으로써 순환공기를 건조한 상태로 만들어주는 열교환기(또는 응축기)(13)가 설치되어 있다. 이 열교환기(13)의 전방부와 후방부는 상기 드럼(11)의 전방과 후방에 각각 연결된 순환덕트(14)에 연결되어, 드럼(11)을 통해 배출된 공기가 상기 열교환기(13)를 지나 다시 드럼(11)으로 유입될 수 있도록 구성된다.

순환덕트(14)에는 열교환기(13)를 통과한 공기를 가열하여 주는 히터(15) 및 순환덕트(14)를 통해 공기를 강제 순환시키는 순환팬(16)이 설치되는데, 순환팬(16)은 드럼(11)을 구동시키는 모터(17)의 다른 축에 연결되어 구동된다.

순환덕트(14)를 통해 순환하는 공기를 열교환기(13)에서 열교환에 의해 응축시켜 주기 위해서는 열교환기(13)로 외부의 차가운 공기가 공급되어야 하므로, 이를 위해 열교환기(13)의 일측에는 본체(10) 외부와 연결된 외기 공급 덕트(18)가 연결되고, 외기 공급덕트(18)가 연결된 열교환기(13)의 반대측에는 외기 공급덕트(18)를 통해 외부공기를 강제 흡입하여 본체(10) 내로 배출시키는 냉각팬(20) 및 냉각팬 구동모터(21)가 설치된다. 미설명부호 22는 상기 드럼(11)의 전방을 통해 순환덕트(14)로 배출되는 공기로부터 실밥 등의 이물질을 걸러 내는 필터이다.

열교환기(13)의 하부에는 응축과정에서 생성되어 낙하된 응축수를 채집하는 물받이(미도시)가 설치되며, 물받이에 채집된 응축수를 응축수 저장탱크(2)로 보내기 위한 펌프(23)가 설치되어 있다.

도 3을 참조하면, 외부공기는 화살표 Ⅰ방향으로 열교환기의 측면을 통과하고, 순환공기는 화살표 Ⅱ방향으로 열교환기(13)의 전후방을 통과한다. 이러한 과정을 통해 열교환기(13) 내부에서 외부공기와 순환공기의 열교환이 이루어지게 되어, 드럼(11)으로부터 배출된 순환공기가 응축되어 수분이 제거된다. 수분이 제거된 순환공기는 다시 드럼(11)으로 보내어 재순환된다.

한편, 상술한 응축식 건조기의 열교환기(13)는 하단부가 노출된 결과 응축이 일어날 경우 열교환기(13) 하단부(도 3의 타원형 점선부분)에 응축수가 맺힌다. 이로 인해 유로 저항이 형성되어 열교환기(13)의 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 열교환기(13)의 측면 가장자리(도 4의 타원형 점선부분)로 차가운 외부공기가 다량으로 새는 현상이 발생 되어 균일한 유동분포가 어렵다는 문제점이 있었다. 결과적으로 건조기의 건조성능이 떨어지게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 열교환기 하단부에 응축수가 맺혀 유로 저항이 형성되는 것을 방지한 열교환기를 제공하는 데 목적이 있다. 또한, 열교환기의 측면 가장자리로 차가운 외부공기가 다량으로 새는 현상을 방지한 열교환기를 제공하는 데 다른 목적이 있다. 또한, 상술한 특징을 가진 열교환기를 구비한 응축식 의류건조기를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 열교환기는, 다수의 튜브 및 핀구조물이 교대로 적층 된 열교환부를 포함하며, 상기 열교환부의 출구측 하단부에는 배수홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 열교환부의 전단을 감싸는 전면덮개; 및 상기 열교환부의 후단을 감싸는 후면덮개;을 더 포함하며, 상기 배수홈은 후면덮개의 하단부에 형성된 것이 바람직하다. 이러한 배수홈을 통해 응축수가 원활하게 배출되므로 열교환기 하단부에 응축수가 맺혀 유로 저항이 형성되어 건조기 성능이 저하되는 것이 방지된다.

또한, 상기 목적은 다수의 튜브 및 핀구조물이 교대로 적층 된 열교환부; 및상기 열교환부 측면에 설치된 누설방지벽;을 포함하는 열교환기에 의해 달성된다. 여기서, 상기 열교환부의 전단을 감싸는 전면덮개; 및 상기 열교환부의 후단을 감싸는 후면덮개;을 더 포함하며, 상기 누설방지벽은 상기 전면덮개에 형성되며, 상기 열교환부의 측면 가장자리를 감싸는 제1누설방지벽; 및 상기 후면덮개에 형성되며, 상기 열교환부의 측면 가장자리를 감싸는 제2누설방지벽;을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 누설방지벽으로 인해 열교환기의 측면 가장자리로 차가운 외부공기가 다량으로 새는 현상이 방지되어 유동이 균일해져 열교환성능이 향상된다.

또한, 상기 목적은, 본체; 상기 본체 내부에 회전이 가능하게 설치된 드럼; 및 상기 드럼으로부터 배기되는 습공기를 외부에서 유입된 공기와의 열교환을 통해 응축시키며, 다수의 튜브 및 핀구조물이 교대로 적층 된 열교환부와, 상기 열교환부의 전단을 감싸는 전면덮개와, 상기 열교환부의 후단을 감싸는 후면덮개;을 구비한 열교환기;를 포함하며, 상기 후면덮개의 하단부에는 배수홈이 형성된 응축식 의류건조기에 의해 달성된다. 여기서, 상기 열교환부 측면 가장자리에는 누설방지벽이 더 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 배수홈이 형성되고 누설방지벽이 설치된 열교환기로 인해 건조성능이 향상된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 상세히 설명한다. 기 설명한 구성과 동일 및 동일 상당하는 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 열교환기의 후면덮개의 하단부에 형성된 배수홈을 확대한 도면이고, 도 7은 도 5의 누설방지벽이 형성된 열교환기의 측면을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(100)는 다수의 튜브(111) 및 핀구조물(112)이 교대로 적층 된 열교환부(110); 열교환부(110)의 전단을 감싸는 전면덮개(130); 열교환부(110)의 후단을 감싸는 후면덮개(140); 열교환부(110) 측면 가장자리에 설치된 누설방지벽(150);을 포함한다.

상기 튜브(111)는 양단이 개방되어 있고 단면이 직사각형인 덕트 구조이다. 상기 튜브(111)의 개방된 양단에는 건조기 내부의 순환공기가 유동하는 배관(미도시)이 각각 연결된다.

상기 핀구조물(112)은 금속 판을 지그재그 형태로 절곡하여 공기 유로를 형성한다. 상기 핀구조물(112)은 예를 들어 금속 평판을 지그재그 형태로 접어 외관으로 볼 때 두께, 폭, 길이가 일정한 직육면체 구조로 형성한다. 지그재그 형태로 금속 평판을 접으면 골과 골이 반복되는 구조물이 형성되며, 이 구조물의 위 아래에 각각 튜브(111) 표면이 맞닿아 접합된다. 따라서, 상기 골은 외부공기가 유입되어 열교환을 거친 후 다시 빠져 나가는 통로, 즉 외부공기의 공기 유로가 된다.

상기 핀구조물(112)의 두께는 핀구조물과 적층하여 결합되는 튜브(111)와의 관계를 고려하여 결정되는데, 반복하여 적층되는 정도에 따라 변화될 수 있으나, 8 - 10 mm 범위의 두께가 바람직하다. 튜브는 열전달 확률을 높이기 위하여 핀구조물 보다는 두께를 작게 하는 것이 좋다.

상기 튜브(111)와 핀구조물(112)은 두께가 얇은 각각의 층이 반복적으로 적층되어 하나의 열교환부를 이룬다. 이와 같이 반복적인 적층 구조를 형성함으로써 열전달 면적을 크게 할 수 있다.

상기 튜브(111)와 핀구조물(112)의 재질은 열전달 특성이 우수한 금속이며, 주로 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 선호된다.

상기 열교환부(110)의 전면 및 후면에는 전면덮개(130)와 후면덮개(140)가 각각 결합된다. 상기 전면덮개(130)와 후면덮개(140)는 열교환부(110)가 건조기 내부의 배관이나 기타 부품들과 결합하기에 용이하도록 결합 매개 기능을 한다.

전면덮개(130)와 후면덮개(140)의 재질은 ABS-GF 등의 플라스틱 계열이며, 주로 사출 성형의 방법으로 형성된다. 상기 전면덮개(130)와 후면덮개(140)가 열교 환부(110)의 양단에 결합하는 부위에는 공기의 누설이 없도록 밀봉 부재를 더 설치할 수도 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 후면덮개(140)의 하단부(도 5의 타원형의 점선부분)에는 배수홈(141)이 형성된다. 이러한 배수홈(141)은 후면덮개(140)의 하단부의 길이방향으로 길게 폭방향으로 복수개가 형성된다. 이러한 배수홈(141)을 통해 응축수가 원활하게 배출되므로, 후면덮개(140)의 하단부에 응축수가 맺혀 유로 저항이 형성되어 건조기 성능이 저하되는 것이 방지된다.

도 7을 참조하면, 상기 누설방지벽(150)은, 전면덮개(130)에 형성되며 열교환부(110)의 측면 가장자리(도 7의 타원형의 점선부분)를 감싸는 제1누설방지벽(151); 및 후면덮개(140)에 형성되며 열교환부(110)의 측면 가장자리를 감싸는 제2누설방지벽(152);을 포함한다.

여기서, 제1누설방지벽(151) 및 제2누설방지벽(152)은 전면덮개(130) 및 후면덮개(140)의 측단을 열교환부(110)의 측 방향으로 각각 연장하여 일체로 형성할 수 있다. 또는, 제1누설방지벽(151) 및 제2누설방지벽(152)을 별도의 부재로 하여 전면덮개(130) 및 후면덮개(140)의 측단에 열교환부(110)의 측방향으로 용접 또는 본딩으로 각각 설치할 수 있다. 이러한 누설방지벽(150)으로 인해, 열교환기(100)의 측면 가장자리로 차가운 외부공기가 다량으로 새는 현상이 방지되어 유동이 균일해져 열교환성능이 향상된다.

도 8은 도 5의 열교환기의 성능을 종래의 열교환기와 비교하여 나타낸 도표이다. 도 8을 참조하면, 기존 열교환기와 성능 비교시험 결과 건조시간이 약 4분 정도 단축되고, 소비전력에 있어서는 1kg당 0.012kWh이 감소하고, 응축효율에 있어서 약 2% 향상되는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는 종래의 열교환기에 비해 응축효율이 뛰어남을 알 수 있고, 또한, 이러한 열교환기를 응축식 의류건조기에 채용할 경우 건조기의 소비전력 및 건조성능이 향상됨을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기에 의하면, 후면덮개의 하단부에 형성된 배수홈을 통해 응축수가 원활하게 배출되므로 후면덮개의 하단부에 응축수가 맺혀 유로 저항이 형성되어 건조기 성능이 저하되는 것이 방지된다. 또한, 열교환부의 측면 가장자리에 설치된 누설방지벽으로 인해, 열교환기의 측면 가장자리로 차가운 외부공기가 다량으로 새는 현상이 방지되어 유동이 균일해져 열교환성능이 향상된다. 또한, 이러한 열교환기를 응축식 의류건조기에 적용할 경우, 건조기의 건조성능이 향상된다.

Claims (12)

1. 다수의 튜브 및 핀구조물이 교대로 적층 된 열교환부를 포함하며,

   상기 열교환부의 출구측 하단부에는 배수홈이 형성된 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열교환부의 전단을 감싸는 전면덮개; 및

   상기 열교환부의 후단을 감싸는 후면덮개;를 더 포함하며,

   상기 배수홈은 상기 후면덮개의 하단부에 형성된 열교환기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 배수홈은,

   상기 후면덮개의 하단부의 길이방향으로 길게 형성된 열교환기.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 배수홈은,

   상기 후면덮개의 하단부의 폭방향으로 복수개가 형성된 열교환기.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 열교환부 측면에는 누설방지벽이 더 설치된 열교환기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 누설방지벽은,

   상기 전면덮개에 형성되며, 상기 열교환부의 측면 가장자리를 감싸는 제1누설방지벽; 및

   상기 후면덮개에 형성되며, 상기 열교환부의 측면 가장자리를 감싸는 제2누설방지벽;을 포함하는 열교환기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제1누설방지벽 및 제2누설방지벽은,

   상기 전면덮개 및 후면덮개의 측단을 상기 열교환부의 측방향으로 각각 연장하여 형성된 열교환기.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 본체;

    상기 본체 내부에 회전이 가능하게 설치된 드럼; 및

    상기 드럼으로부터 배기되는 습공기를 외부에서 유입된 공기와의 열교환을 통해 응축시키며, 다수의 튜브 및 핀구조물이 교대로 적층 된 열교환부와, 상기 열교환부의 전단을 감싸는 전면덮개와, 상기 열교환부의 후단을 감싸는 후면덮개;을 구비한 열교환기;를 포함하며,

    상기 후면덮개의 하단부에는 배수홈이 형성된 응축식 의류건조기.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 열교환부 측면 가장자리에는 누설방지벽이 더 설치된 응축식 의류건조기.

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