KR100957266B1 - 의류건조기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 의류건조기는 건조대상물이 놓이는 내부챔버, 내부챔버의 바깥 쪽을 둘러싸도록 이격배치되는 외부챔버, 내부챔버와 외부챔버간의 상호이격된 간격을 통해 공기가 이송되는 공기이송부 및 내부챔버와 외부챔버의 동일한 일 측에 마련되는 도어를 갖는 챔버부; 챔버부의 하측에 배치되며, 압축기에서 유출된 냉매가 액상냉매이송관을 통해 증발기로 이송된 후 다시 기상냉매이송관을 통해 압축기로 유입되는 순환구조를 갖는 열교환부; 내부챔버 안쪽에서 건조대상물이 걸리는 건조기를 포함하며, 열교환부의 증발기는 지그재그 형상으로 연통배열된 층이 복수 개로 이루어지며 각 층도 상호연통된 적층식 증발기인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 의류건조기는 수증기의 온도에 따른 포화증기밀도차를 최대한 활용하여 단시간에 저전력으로 최대의 건조효율을 발휘하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 의류건조기는 저온건조를 통해 건조과정에서 건조대상물이 수축되는 것을 방지하는 효과가 있다. 그리고 건조대상물 상호간에 충돌이 발생되지 않도록 하여 마찰로 인한 표면손상 등을 방지하는 효과가 있다. 또한 소음발생이 최소화 되는 효과가 있다.
의류건조기, 내부챔버, 외부챔버, 적층식증발기, 외기흡입부

Description

의류건조기{CLOTH DRYER}
본 발명은 의류건조기에 관한 발명으로서, 상세하게는 적층식 증발기가 구비되며, 의류가 수축되지 않을 정도의 저온과 건조시 의류 간의 마찰을 방지하면서 의류를 건조시키는 의류건조기에 관한 발명이다.
종래의 의류건조기는 일반적으로 드럼회전방식을 채택하고 있다. 이러한 드럼회전방식은 회전하는 드럼 속에 젖은 의류들을 함께 넣은 후 드럼을 가열 및 회전시켜 의류를 건조하는 방식을 말한다.
이러한 종래기술은 여러 종류의 의류들이 함께 회전되면서 충돌ㆍ마찰되기 때문에 의류가 손상되는 문제점이 발생되었다. 또한 건조대상물인 의류가 고온으로 가열되어 건조과정에서 수축되는 문제점이 빈번하게 발생되었다. 나아가 회전되는 드럼으로 인한 소음문제가 발생되었다. 그리고 건조실 내부에 송풍장치도 없어 건조시간이 많이 소요되었고 이에 비례하여 전력소모도 증가되는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 가진다.
첫째, 건조대상물이 건조과정에서 수축되는 것을 방지하고자 한다.
둘째, 건조대상물이 건조과정에서 충돌ㆍ마찰되지 않도록 한다.
셋째, 건조과정에서 소음이 발생되지 않도록 한다.
넷째, 건조시간을 단축시켜 에너지를 절약하고자 한다.
본 발명의 해결과제들은 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 의류건조기는 건조대상물이 놓이는 내부챔버, 내부챔버의 바깥 쪽을 둘러싸도록 이격배치되는 외부챔버, 내부챔버와 외부챔버간의 상호이격된 간격을 통해 공기가 이송되는 공기이송부 및 내부챔버와 외부챔버의 동일한 일 측에 마련되는 도어를 갖는 챔버부; 챔버부의 하측에 배치되며, 압축기에서 유출된 냉매가 액상냉매이송관을 통해 증발기로 이송된 후 다시 기상냉매이송관을 통해 압축기로 유입되는 순환구조를 갖는 열교환부; 내부챔버 안쪽에서 건조대상물이 걸리는 건조기를 포함하며, 열교환부의 증발기는 지그재그 형상으로 연통배열된 층이 복수 개로 이루어지며 각 층도 상호연통된 적층식 증발기인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 의류건조기의 내부챔버의 상단에는 다공 형상으로 형성된 상판이 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기의 외부챔버의 상측 외면에는 히트싱크플레이트가 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 적층식 증발기를 통과한 직후의 공기온도가 1℃ ~ 10℃ 인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 압축기의 일측에 압축기와 열접촉되는 압축기 냉각부가 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 압축기 냉각부의 상측에 송풍팬이 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 송풍팬의 주위에 내부챔버 방향으로 돌출형성되어, 공기를 건조기로 안내하는 송풍가이드부가 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 송풍가이드부의 상측에 내부챔버로 유입되는 공기를 가열하는 순간가열부가 더 배치되며, 순간가열부는 내부챔버의 내부 온도가 기 설정된 온도에 미달되면 작동이 개시되고, 기 설정된 온도에 도달되면 작동이 중지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 의류건조기는 외부챔버의 하측에 압축기 냉각부와 연통되게 배치되어 공기가 소통되게 하는 개폐가능한 외기흡입부가 배치되며, 외기흡입부는 내부챔버의 내부 온도가 기 설정된 온도를 초과하면 개방되는 것을 특징으로 한다. 이 경우 기 설정된 온도는 40℃ ~ 50℃ 인 것이 바람직하며, 44℃ ~ 46℃인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 적층식 증발기 외면의 일부 또는 전부에는 복수의 증발기 냉각핀이 구비된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 적층식 증발기 하측에는 증발기에서 발생되는 응결수가 집결되는 응결수탱크가 구비되며, 응결수탱크의 일측에는 응결수를 배출하도록 개폐가능한 응결수 배출부가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 적층식 증발기의 상측에 필터가 배치되어, 공기이송부로부터 적층식 증발기로 유입되는 공기를 필터링하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 적층식 증발기가 3층으로 이루어지는 경우, 제1층에 배치된 제1 증발기의 일 단은 액상냉매이송관을 통해 압축기와 연통되며, 제2층에 배치된 제2 증발기의 일 단은 제1 증발기의 타 단과 연통되어 냉매를 이송시키며, 제3층에 배치된 제3 증발기의 일 단은 제2 증발기의 타 단과 연통되어 냉매를 이송시키며, 제3 증발기의 타 단은 기상냉매이송관을 통해 압축기와 연통되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기의 건조기는 중앙에 배치된 회전가능한 중심축과, 중심축에 결합되는 건조물 걸이대와, 중심축과 연결되어 중심축을 회전시키는 모터를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기의 건조물 걸이대는 복수의 막대가 중심축을 중심으로 방사상으로 배열된 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기에서, 방사상으로 배열된 상기 건조물 걸이대는 중심축의 길이방향으로 복수 개가 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기의 건조물 걸이대는 막대의 일측에 건조물을 고정시키기 위한 스토퍼가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기의 모터는 평균 RPM이 10 ~ 20 범위인 저속 모터인 것이 바람직하며, 모터와 연동되어 회전되는 팬이 구비되며, 상기 팬에 의해 내부챔버의 공기가 공기이송부로 이송되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 수증기의 온도에 따른 포화증기밀도차를 최대한 활용하여 단시간에 저전력으로 최대의 건조효율을 발휘하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 의류건조기는 저온건조방식을 채택함으로써 건조대상물이 건조열에 의해 수축되는 것을 방지하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 의류건조기는 건조대상물 상호간에 충돌이 발생되지 않도록 하여 마찰로 인한 표면손상 등을 방지하는 효과가 있다. 또한 건조과정에서 발생되는 소음이 최소화 되는 효과가 있다. 그리고 건조시간의 단축으로 에너지가 절약되는 효과가 있다.
이하에서는 도면을 통하여 본 발명에 따른 의류건조기를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 의류건조기의 작동원리를 설명하기 위한 정단면도이 다. 본 발명에 따른 의류건조기는 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버부(100), 열교환부(200) 및 건조기(300)를 포함하는 구성을 가진다.
본 발명에 따른 챔버부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 건조대상물이 놓이는 내부챔버(110)와 내부챔버(110)의 바깥 쪽을 둘러싸도록 이격배치되는 외부챔버(120) 및 내부챔버(110)와 외부챔버(120)간의 상호이격된 간격을 통해 공기가 이송되는 공기이송부(130)를 갖는다.
본 발명에 따른 내부챔버(110)는 건조대상물이 놓이는 건조실의 기능을 수행한다. 내부챔버(110)와 그 바깥쪽에 일정한 간격을 두고 내부챔버(110)를 둘러싸는 형태로 외부챔버(120)가 배치된다.
본 발명에 따른 내부챔버(110)의 상단에는 다공(多孔) 형상으로 형성된 상판(111)이 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 상판(111)은 내부챔버(110)의 하부에서 상승되는 공기를 공기이송부(130)로 용이하게 이송시키는 기능을 한다. 따라서 메쉬(mesh)형상 등 공기 유동이 가능한 다공 형상이면 가능하다. 그리고 내부챔버(110)의 하부는 열교환기(200)를 통과한 공기와 연통되는 구조로 형성됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 외부챔버(120)는 상측 외면에는 히트싱크플레이트(121)를 배치함으로써, 내부챔버(110)로부터 유출되는 고온 공기의 열교환을 통해 공기가 가진 열량을 효과적으로 외부에 방사시키는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 히트싱크플레이트(121)에는 히트파이프 등 다양한 종류의 열교환방식이 채택될 수 있다.
본 발명에 따른 외부챔버(120)는 일 측에 건조기를 조작하기 위한 콘트롤패 널(122)를 마련하여 사용자의 편의를 도모함이 바람직하다.
본 발명에 따른 공기이송부(130)는 내부챔버(110)와 외부챔버(120) 상호간에 발생되는 이격된 공간을 활용하여 공기를 이송시킨다. 구체적으로 이격된 공간 중 상부와 측부에 위치된 공간은 내부챔버(110)로부터 유출된 공기를 이동시키는 공기이송부(130) 기능을 수행한다.
본 발명에 따른 공기이송부(130)는 이러한 공간 자체를 그대로 활용하는 것도 가능하고, 파이프 등 별도의 장치를 부가하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 도어(140)는 내부챔버(110) 및 외부챔버(120)의 동일한 일 측에 마련됨이 바람직하다. 본 발명에 따른 외부챔버(120)는 내부챔버(110)와 이격된 구조이다. 내부챔버(110)에 건조대상물인 의류 등을 넣고 빼기 위한 도어(140)의 경우, 이중도어 구조로 하여 이격시키는 것도 가능하고, 단일 도어 구조로 하는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명에 따른 열교환부(200)를 설명하기 위한 부분단면도이다. 본 발명에 따른 열교환부(200)는 압축기(210), 냉매이송관(220), 적층식 증발기(230) 및 응축수 탱크(240)를 포함한다. 열교환부(200)는 내부챔버(110)와 외부챔버(120)의 이격으로 발생된 공간 중 하부에 위치된 공간, 즉 챔버부(100)의 하측에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 열교환부(200)는 압축기(210)에서 유출된 냉매가 액상냉매이송관(221)을 통해 증발기(230)로 이송된 후 다시 기상냉매이송관(222)을 통해 압축기(210)로 유입되는 순환구조를 갖는다. 도 2에 도시된 실시예에서는 압축기(210) 에서 증발기(230)로 액상냉매가 이송되는 액상냉매이송관(221)은 하부에 배치되고, 증발기(230)에서 압축기(210)로 기상냉매가 이송되는 기상냉매이송관(222)은 상부에 배치되었다. 이러한 배치의 실시예는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며, 본 발명에 따른 의류건조기는 이에 한정되지 않고 다양한 배치구성이 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 증발기(230)의 지그재그 구조를 나타내는 부분평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 증발기(230)의 적층식 구조를 나타내는 부분측면도이다.
본 발명에 따른 증발기(230)는 도 3에 도시된 바와 같이, 각 층은 지그재그 형상으로 연통배열되는 증발기(230)가 구비되며, 이러한 증발기(230)가 복수개의 층을 이루며 상호 연통됨이 바람직하다.
도 2 및 도 4는 본 발명에 따른 적층식 증발기(230)의 대표적인 실시예로서, 3층식 증발기(230)를 나타내고 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예인 3층식 증발기(230)의 경우, 제1층에 배치된 제1 증발기(231)의 일 단은 액상냉매이송관(221)을 통해 압축기(210)와 연통되며, 제2층에 배치된 제2 증발기(232)의 일 단은 제1 증발기(231)의 타 단과 연통되어 냉매를 이송시키며, 제3층에 배치된 제3 증발기(233)의 일 단은 제2 증발기(232)의 타 단과 연통되어 냉매를 이송시키며, 제3 증발기(233)의 타 단은 기상냉매이송관(222)을 통해 압축기(210)와 연통되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 열교환기(200) 내부를 순환하는 냉매는 어떠한 한정없이 다양한 냉매를 사용할 수 있다. 기존의 냉매 뿐 아니라 새로운 대체냉매인 염화불화 탄화수소(R-22), HFC계열인 R-134a, 탄화수소(HC)계열인 R-290, R-600a 등을 사용하는 것도 가능하다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 냉매(미도시)는 증발기(230)에서 공기와 열접촉을 하게 된다. 공기와의 열접촉을 극대화하기 위하여, 각 층에 배치되는 증발기는 도 3에 도시된 바와 같이 지그재그 형상으로 형성됨이 바람직하다. 나아가 각 증발기 외면의 일부 또는 전부에는 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 증발기 냉각핀(234)이 구비되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 3층식 증발기(230)를 나타내는 정단면도이고, 도 6은 도 5의 고온다습한 공기가 3층식 증발기(230)를 통과하는 유동경로를 나타내는 개념도이다.
본 발명에 따른 3층식 증발기(230)의 경우, 내부챔버(110)에 놓인 건조대상물로부터 수증기를 흡수하여 고온다습한 상태로 된 공기는 제3 증발기(233)에서 냉매와 열교환을 시작하면서 공기가 가진 열량을 냉매로 전달하게 된다. 제2 증발기(232)를 거치면서 공기의 온도는 점차 저하되며, 이에 따라 공기가 함유할 수 있는 수증기량이 감소되므로 응축수의 응결이 시작될 것이다. 제1 증발기(231)와의 열교환과정을 거치면서 공기는 저온상태로 되며, 배출되는 응축수는 최대로 될 것이다.
본 발명에 따른 증발기(230)의 하측에는 도 1에 도시된 바와 같이, 증발기에서 발생되는 응결수가 집결되는 응결수탱크(240)가 구비됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 응결수탱크(240)의 일측에는 필요시 응결수를 배출하기 위하 여, 개폐가능한 응결수 배출부(241)가 구비됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 적층식 증발기(230)의 상측에는 필터(280)가 배치되어, 상기 공기이송부(130)로부터 상기 적층식 증발기(230)로 유입되는 공기를 필터링하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 필터(280)는 먼지제거, 세균제거 등 다양한 기능을 담당하는 필터(280)가 배치될 수 있다.
증발기(230)를 통과하여 저온 건조한 상태로 된 공기는 내부챔버(110)로 유입되어야 하는데, 내부챔버(110)에 유입되는 공기는 고온 건조한 상태로 되는 것이 건조를 위하여 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는, 압축기(210)에서 발생되는 열량을 방열하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(210)의 일측에 압축기(210)와 열접촉되는 압축기 냉각부(211)가 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 의류건조기는 적층식 증발기(230)로부터 압축기(210)로 기상냉매를 이송하는 기상냉매이송관(222)이 압축기 냉각부(211)와 열접촉되는 것이 바람직하다. 이 경우 열접촉되는 일 방식으로서, 기상냉매이송관(222)이 압축기 냉각부(211)를 관통삽입하며 열접촉될 수 있다.(도 2 참조)
본 발명에 따른 의류건조기는 내부챔버(110)에 유입되는 공기에 열량을 가하기 위하여, 증발기(230)에서 압축기(210)로 연결되는 냉매이송관(220) 및 압축기 냉각부(211)를 이용하는 기술적 특징을 가진다.
구체적으로, 증발기(230)를 통과한 저온 건조한 상태의 공기는 고열량이 배출되는 압축기 냉각부(211) 및 그 내부를 관통하는 고온상태의 기상냉매이송 관(222)을 거치면서 고온 건조한 상태로 급격하게 변화한다.
본 발명에 따른 의류건조기는 건조대상물의 수축(shrinkage) 등의 변형을 방지하기 위하여 내부챔버(110)의 내부온도를 지나치게 고온으로 설정하지 않는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 의류건조기는 순간가열부(260)와 외기흡입부(270)를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 의류건조기는 내부챔버(110)로의 공기 유입을 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기 냉각부(211)의 상측에 송풍팬(250)이 구비될 수 있다. 그리고 송풍팬(250)의 주위에는 내부챔버(110) 방향으로 돌출형성되어, 공기를 건조기(300)로 안내하는 송풍가이드부(251)가 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 의류건조기는 송풍가이드부(251)의 상측에 내부챔버(110)로 유입되는 공기를 가열하는 순간가열부(260)가 더 배치됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 순간가열부(260)는 내부챔버(110)의 내부 온도가 기 설정된 온도에 미달되면 작동이 개시되고, 기 설정된 온도에 도달되면 작동이 중지된다.
한편, 본 발명에 따른 외부챔버(120)의 하측에는 압축기 냉각부(211)와 연통되게 배치되어 공기가 소통되는 개폐가능한 외기흡입부(270)가 구비될 수 있다. 이러한 개폐가능한 외기흡입부(270)는 내부챔버(110)의 내부 온도가 기 설정된 온도를 초과하면 개방된다.
본 발명에 따른 의류건조기는 순간가열부(260)와 외기흡입부(270)를 이용하여 내부챔버(110)의 내부온도가 기 설정된 온도를 유지할 수 있는 것이다. 즉 만약 내부챔버(110)의 기 설정된 내부온도의 범위에 미달되면, 순간가열부(260)를 작동 시켜 내부온도를 상승시킬 수 있고, 만약 기 설정된 내부온도의 범위를 초과하면 외기흡입부(270)를 개방하여 내부온도를 저하시킬 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 내부챔버(110)의 내부에 배치되는 건조기(300)를 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 7의 건조기(300)의 일 실시예인 방사상 형상을 나타내는 평면도이다.
본 발명에 따른 건조기(300)는 내부챔버(110)의 내부에 배치되는 구조물로서, 중심축(310), 건조물걸이대(320) 및 모터(330)를 포함한다. 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 내부챔버의 대략 중앙에 배치되고 회전가능한 중심축(310)과, 중심축(310)에 결합되는 건조물 걸이대(320)와, 중심축(310)과 연결되어 중심축(310)을 회전시키는 모터(330)를 포함한다.
본 발명에 따른 건조기(300)는 중심축(310)의 하단에 중심축(310)이 회전가능하도록 지지하는 회전지지대(311)가 구비됨이 바람직하다.
본 발명에 따른 건조물 걸이대(320)는 일반적으로 중심축(310)의 외경방향 즉 바깥쪽을 향해 돌출형성된 다양한 형상이 가능할 것이다. 본 발명에 따른 건조물 걸이대의 일 실시예로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 막대가 중심축(310)을 중심으로 방사상으로 배열된 구조로 이루어지는 것이 가능하다.
또한 본 발명에 따른 방사상으로 배열된 건조물 걸이대(320)는 중심축(310)의 길이방향으로 복수 개가 형성될 수도 있다. 즉 도 7에 도시된 바와 같이 3층 형식의 실시예도 가능하다. 구체적으로 하부에 배치된 제1 걸이부(321a), 중간부에 배치된 제2 걸이부(321b), 상부에 배치된 제3 걸이부(321c)와 같이 3층으로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 건조물 걸이대(320)는 막대의 일측에 건조대상물을 고정시키기 위한 스토퍼(322)가 구비되어 건조대상물에 건조과정 동안 건조물걸이대(320)에 걸려있게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 건조기(300)는 중심축(310)이 모터(330)와 연결되어 회전가능하다. 건조기(300)가 회전되면 건조대상물에 골고루 고온건조한 공기가 도달될 수 있으며, 내부챔버(110) 내부의 공기유동을 신속하게 유도할 수 있어 건조에 도움을 준다.
본 발명에 따른 건조기(300)는 평균 RPM(Revolution Per Minute)이 10 ~ 20범위인 저속 모터를 사용함이 바람직하다, 이는 건조에 필요한 최소한의 회전을 이용하고 불필요한 소음발생을 방지하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 건조기(300)는 모터(330)와 연동되어 회전되는 팬(340)이 구비됨이 바람직하다. 이러한 팬(340)에 의해 내부챔버(110)의 공기가 공기이송부(130)로 보다 용이하게 이송될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 의류건조기의 작동원리를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 의류건조기는 건조과정을 통해 고온다습한 상태로 변화한 공기를 신속하게 저온상태로 만들어 공기가 함유하고 있는 수증기를 배출시키고, 다시 건조를 위한 고온 건조한 상태의 공기로 변화시켜 최적의 건조조건을 수행한다.
고온다습한 상태의 공기를 저온건조한 공기로 변화시키기 위하여, 본 발명에 따른 의류건조기는 각 층이 지그재그 형상으로 배열된 적층식 증발기(230)를 활용 한다. 나아가 지그재그 형상의 증발기(230) 외면에는 증발기 냉각핀(234)이 구비된다.
실제로 제작된 본 발명에 따른 3층식 증발기(230)의 일 실시예는 다음과 같다. 냉각핀(234)이 외면에 구비된 증발기(230)의 총 길이가 504cm이고, 증발기의 총 표면적이 3165cm2 로 측정되었다. 냉각핀(234)은 총 개수가 1275개이고, 1개의 면적이 8.195cm2이므로 냉각핀의 총 표면적은 20898cm2 로 측정되었다.
이와 같이, 본 발명에 따른 적층식 증발기(230)는 지그재그 형상, 냉각핀의 활용 및 적층식 구조를 통하여 확보된 방열표면적을 활용하여, 고온다습한 상태의 공기를 신속히 저온건조한 상태의 공기로 변화되게 할 수 있다.
또한, 저온건조한 상태의 공기를 신속하게 고온건조한 상태의 공기로 변화시키기 위해 압축기 냉각부(211) 및 증발기(230)에서 압축기(210)로 이송되는 고온의 기상냉매이송관(222)을 활용할 수 있음은 전술한 바와 같다.
본 발명에 따른 의류건조기는 건조과정에서 건조대상물의 수축 등의 변형을 최소화하기 위하여 기존의 고온 의류건조기보다는 상대적으로 낮은 온도로 건조를 시킨다.
본 발명에 따른 의류건조기는 상대적으로 낮은 온도에서 건조과정을 수행함에도 불구하고 기존의 고온 의류건조기보다 향상된 건조성능을 나타낸다. 이는 신속하게 내부챔버(110)의 내부공기의 상대습도를 급격하게 낮추는 기술적 구성에 기인한다.
다음의 표 1은 온도에 따른 포화증기밀도(Saturation Vapor Density : g/m3)를 나타내는 표이다.
Temp . (℃) Saturation Vapor Density (g/m 3 ) Temp . (℃) Saturation Vapor Density (g/m 3 ) Temp . (℃) Saturation Vapor Density (g/m 3 ) Temp . (℃) Saturation Vapor Density (g/m 3 )
1 5.35 16 13.56 31 32.21 46 67.62
2 5.70 17 14.41 32 33.98 47 70.73
3 6.07 18 15.31 33 35.82 48 73.94
4 6.46 19 16.26 34 37.75 49 77.26
5 6.88 20 17.26 35 39.75 50 80.69
6 7.32 21 18.31 36 41.84 51 84.23
7 7.79 22 19.42 37 44.01 52 87.89
8 8.29 23 20.58 38 46.26 53 91.65
9 8.82 24 21.81 39 48.61 54 95.53
10 9.38 25 23.10 40 51.04 55 99.53
11 9.98 26 24.45 41 53.56 56 103.65
12 10.62 27 25.86 42 56.18 57 107.89
13 11.29 28 27.34 43 58.89 58 112.26
14 12.00 29 28.89 44 61.70 59 116.74
15 12.76 30 30.52 45 64.61 60 121.36
표 1을 보면 공기의 온도가 5℃일때 포화증기밀도는 6.88g/m3이고, 5℃ 보다 온도가 저하되어도 증기밀도가 급격하게 감소되지는 않음을 알 수 있다. 공기의 온도가 5℃보다 증가하면 포화증기밀도도 증가하게 되는데, 약 10℃에 도달할 때까지는 포화증기밀도의 증가율이 완만한데, 10℃를 초과하면 포화증기밀도의 증가율이 급격하게 증가하게 된다.
표 1을 보면 공기의 온도가 40℃일때 포화증기밀도는 51.04g/m3이고, 공기의 온도가 45℃일때 포화증기밀도는 64.61g/m3이고, 공기의 온도가 50℃일때 포화증기밀도는 80.69g/m3임을 알 수 있다.
표 1을 보면 온도가 45℃이고 습도가 약 95%인 공기에는 약 64.61g/m3의 수증기가 함유되어 있는데, 이 공기의 온도를 5℃로 저하시키면 해당 온도에서 공기가 함유할 수 있는 포화수증기량은 6.88g/m3이므로 차이에 해당되는 약 57.73g의 수증기가 응축되어 배출된다.
이러한 원리를 이용하면 내부챔버(110)의 내부온도를 매우 높은 고온으로 하지 않아도 건조대상물을 최적으로 건조시킬 수 있게 된다.
한편, 공기의 온도를 일정 정도 감소시키기 위하여는 냉매의 선택 등 여러 측면에서 고비용 등의 문제점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 의류건조기는 적층식 증발기(230)를 통과한 직후의 저온건조한 공기의 온도를 1℃ ~ 10℃ 의 범위로 유지하는 것이 바람직하다. 나아가 공기 냉각의 에너지 효율성까지 고려하면 4℃ ~ 6℃의 범위가 보다 바람직하다.
그리고 의류건조기에는 다양한 소재의 의류가 건조되어야 할 것이다. 따라서, 열변형이 용이한 소재로된 의류의 건조를 고려하면, 본 발명에 따른 내부챔버(110)의 내부온도는 40℃ ~ 50℃의 범위로 유지되는 것이 바람직하다. 나아가 공기 가열의 에너지 효율성까지 고려하면 44℃ ~ 46℃의 범위로 유지되는 것이 바람직하다.
만약 내부챔버(110)의 기 설정된 내부온도의 범위에 미달되면, 순간가열부(260)를 작동시켜 내부온도를 상승시킬 수 있고, 만약 기 설정된 내부온도의 범위를 초과하면 외기흡입부(270)를 개방하여 내부온도를 저하시킬 수 있다.
이러한 실시예를 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 의류건조기는, 기존의 고열을 이용한 의류건조기보다 상대적으로 낮은 온도를 이용하므로 에너지절약형일뿐 아니라 의류의 수축 등 변형이 방지될 수 있다. 또한 드럼회전방식이 아니므로 소음발생이 최소화될 뿐만 아니라, 의류의 충돌로 인한 표면 손상 등이 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 건조기는 의류를 건조하는 데 일차적으로 사용될 수 있으나, 본 발명의 기술적 원리를 이용하여 다른 건조대상물을 건조할 수도 있을 것이며, 이 경우에도 본 발명의 기술적 사상에 포함된다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 자명하다.
도 1은 본 발명에 따른 의류건조기의 작동원리를 설명하기 위한 정단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 열교환부를 설명하기 위한 부분단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 증발기의 지그재그 구조를 나타내는 부분평면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 증발기의 일 실시예인 3층식 구조를 나타내는 부분측면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 3층식 증발기를 나타내는 정단면도이고
도 6은 도 5의 고온다습한 공기가 3층식 증발기를 통과하는 경로를 나타내는 개념도이고.
도 7은 본 발명에 따른 내부챔버의 내부에 배치되는 건조기를 나타내는 단면도이고,
도 8은 도 7의 건조기의 일 실시예인 방사상 형상을 나타내는 평면도이다.
* 주요 도면부호에 대한 설명 *
100 : 챔버부 110 : 내부챔버
120 : 외부챔버 130 : 공기이송부
140 : 도어 200 : 열교환부
210 : 압축기 211 : 압축기 냉각부
220 : 냉매이송관 221 : 액상냉매이송관
222 : 기상냉매이송관 230 : 적층식 증발기
240 : 응축수탱크 250 : 송풍팬
260 : 순간가열부 270 : 외기흡입부
280 : 필터 300 : 건조기
310 : 중심축 320 : 건조물걸이대
330 : 모터 340 : 팬

Claims (23)

  1. 건조대상물이 놓이는 내부챔버, 내부챔버의 바깥 쪽을 둘러싸도록 이격배치되는 외부챔버, 내부챔버와 외부챔버 간의 상호이격된 간격을 통해 공기가 이송되는 공기이송부 및 내부챔버와 외부챔버의 동일한 일 측에 마련되는 도어를 갖는 챔버부;
    챔버부의 하측에 배치되며, 압축기에서 유출된 냉매가 액상냉매이송관을 통해 증발기로 이송된 후 다시 기상냉매이송관을 통해 압축기로 유입되는 순환구조를 갖는 열교환부;
    내부챔버 안쪽에서 건조대상물이 걸리는 건조기를 포함하며,
    상기 열교환부의 증발기는 지그재그 형상으로 연통배열된 층이 복수 개로 이루어지며 각 층도 상호연통된 적층식 증발기인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부챔버의 상단에는 다공 형상으로 형성된 상판이 배치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외부챔버의 상측 외면에는 히트싱크플레이트가 배치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적층식 증발기를 통과한 직후의 공기온도가 1℃ ~ 10℃ 인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압축기의 일측에는 압축기와 열접촉되는 압축기 냉각부가 배치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적층식 증발기로부터 압축기로 냉매를 이송하는 기상냉매이송관은 상기 압축기 냉각부와 열접촉되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 압축기 냉각부의 상측에는 송풍팬이 구비된 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 송풍팬의 주위에는 내부챔버 방향으로 돌출형성되어, 공기를 건조기로 안내하는 송풍가이드부가 배치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 송풍가이드부의 상측에는 내부챔버로 유입되는 공기를 가열하는 순간가열부가 더 배치되며, 상기 순간가열부는 내부챔버의 내부 온도가 기 설정된 온도에 미달되면 작동이 개시되고, 기 설정된 온도에 도달되면 작동이 중지하는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 외부챔버의 하측에는 압축기 냉각부와 연통되게 배치되어 공기가 소통되게 하는 개폐가능한 외기흡입부가 배치되며, 상기 외기흡입부는 내부챔버의 내부 온도가 기 설정된 온도를 초과하면 개방되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 기 설정된 온도는 40℃ ~ 50℃ 인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기 설정된 온도는 44℃ ~ 46℃ 인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 적층식 증발기(230) 외면의 일부 또는 전부에는 복수의 증발기 냉각핀 이 구비된 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 적층식 증발기 하측에는 증발기에서 발생되는 응결수가 집결되는 응결수탱크가 구비되며,
    응결수탱크의 일측에는 응결수를 배출하도록 개폐가능한 응결수 배출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 적층식 증발기의 상측에는 필터가 배치되어, 상기 공기이송부로부터 상기 적층식 증발기로 유입되는 공기를 필터링하는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 적층식 증발기가 3층으로 이루어지는 경우,
    제1층에 배치된 제1 증발기의 일 단은 액상냉매이송관을 통해 압축기와 연통되며,
    제2층에 배치된 제2 증발기의 일 단은 상기 제1 증발기의 타 단과 연통되어 냉매를 이송시키며,
    제3층에 배치된 제3 증발기의 일 단은 상기 제2 증발기의 타 단과 연통되어 냉매를 이송시키며, 제3 증발기의 타 단은 기상냉매이송관을 통해 압축기와 연통되 는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 건조기는
    중앙에 배치된 회전가능한 중심축과, 중심축에 결합되는 건조물 걸이대와, 중심축과 연결되어 중심축을 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 중심축의 하단에는 중심축이 회전가능하도록 지지하는 회전지지대가 구비된 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 건조물 걸이대는 복수의 막대가 중심축을 중심으로 방사상으로 배열된 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  20. 제19항에 있어서,
    방사상으로 배열된 상기 건조물 걸이대는
    중심축의 길이방향으로 복수 개가 형성된 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 건조물 걸이대는 막대의 일측에 건조물을 고정시키기 위한 스토퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 모터는 평균 RPM이 10 ~ 20 범위인 저속 모터인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 모터와 연동되어 회전되는 팬이 구비되며, 상기 팬에 의해 내부챔버의 공기가 공기이송부로 이송되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
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