KR101750866B1 - 의류건조기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 의류건조기에 관한 것으로, 상세하게는 열교환수단이 구비된 의류건조기에 있어서 폐열의 회수를 늘여 에너지 효율을 향상시키고 열교환수단의 과열을 방지하여 신뢰성을 향상시키는 의류건조기에 관한 것이다.
본 발명은 본체; 상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 터브; 상기 본체에 설치되며, 상기 터브로부터 토출된 공기를 재공급하여 순환시키는 순환덕트; 상기 순환덕트에 의해 형성되는 유로 상에 순차적으로 설치되는 증발기 및 응축기; 및 상기 증발기 및 응축기와 함께 냉매압축사이클을 형성하는 압축기 및 팽창기;를 포함하며, 상기 순환 유로 상에서 순환되는 공기가 응축기 상류에서 상기 압축기와 열교환되는 것을 특징으로 구성된다.

Description

의류건조기{CLOTHES DRYER}
본 발명은 의류건조기에 관한 것으로, 상세하게는 열교환수단이 구비된 의류건조기에 있어서 폐열의 회수를 늘여 에너지 효율을 향상시키고 열교환수단의 과열을 방지하여 신뢰성을 향상시키는 의류건조기에 관한 것이다.
일반적으로, 의류 건조기라 함은 세탁이 완료되어 탈수 과정이 종료된 상태의 세탁물을 건조기의 터브(또는 드럼) 내부로 투입하고, 터브 내부로 열풍을 공급하여 세탁물의 수분을 증발시켜서 세탁물을 건조하는 기기이다.
의류건조기의 터브에서 세탁물의 수분을 증발시키고 빠져나가는 공기는 터브 내부의 세탁물의 수분을 가지게 되어 고온 다습한 상태의 공기가 된다. 이때 이 고온 다습한 공기를 처리하는 방식에 따라서 건조기를 분류할 수 있다. 즉, 고온 다습한 공기가 건조기 외부로 배출되지 않고 순환하면서 건조기 내부의 열교환기에서 열교환이 일어나도록 하여 습한 공기를 냉각시켜 공기 중에 포함된 수분을 응축시키는 응축식 건조기와, 드럼을 통과하고 나오는 고온 다습한 상태의 공기를 외부로 직접 배출시켜 버리는 배기식 건조기로 나뉘어질 수 있는 것이다.
이러한 의류건조기에 관하여 배기식 의류건조기를 예로 들어 일반적인 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 배기식 의류건조기의 구조를 개략적으로 나타낸 것으로, 전방면에 도어(2)가 형성된 본체(1)와, 상기 본체(1) 내에 회전 가능하게 설치되어 내측 둘레면에 복수개의 리프터(4)가 돌출된 터브(3)와, 상기 터브(3)에 회전력을 부여하는 구동수단과, 흡입된 외부 공기를 고온으로 가열하여 열풍을 생성하는 히터(5)와, 터브(3)의 후방에 연통되어 상기 히터(5)에 의해 생성된 열풍을 터브(3) 내측으로 안내하는 흡입덕트(7)와, 상기 터브(3)의 전방에 연통되어 건조 후 배출되는 습한 공기를 배기덕트(15)로 안내하는 린트덕트(8) 및, 상기 린트덕트(8) 후방에 설치되어 송풍력을 발생하는 송풍팬(13)으로 구성된다.
상기 린트덕트(8)의 입구부에는 터브(3)에서 배출되는 공기로부터 먼지나 보푸라기 등의 이물질을 걸러내는 필터(14)가 설치된다.
상기 터브(3)를 회전시키는 구동수단은 모터(10)와, 이 모터(10)에 결합된 구동풀리(11)에 연결됨과 동시에 상기 터브(3)의 외주면을 감고 있는 구동벨트(12)로 이루어져, 상기 모터(10)의 회전에 의해 구동풀리(11)가 회전하게 되면 구동풀리(11)에 감겨진 벨트(12)가 회전하면서 터브(3)를 회전시키도록 되어 있다.
이러한 구성으로 이루어진 의류건조기의 건조과정은 다음과 같다.
먼저, 터브(3) 내측에 건조대상물인 의류 등을 투입한 후, 건조행정을 수행시키면 히터(5) 및 모터(10)가 작동되며, 터브(3)가 회전됨과 동시에 송풍팬(13)이 회전하게 된다. 그리고, 상기 송풍팬(13)이 작동됨에 따라 외기의 공기가 흡입되어 히터(5)에 의해 가열된 후 흡입덕트(7)를 통해 회전상태의 터브(3) 내측으로 강제 유입되고, 터브(3) 내로 유입된 열풍은 젖은 상태의 건조대상물의 수분을 증발시켜 건조시킨 다음, 다습한 공기가 되어 린트덕트(8) 및 배기덕트(15)를 차례로 통과하여 외부로 배출된다.
통상적으로 배기식 의류건조기는 히터의 신속한 공기 가열로 전체적인 건조시간을 단축할 수 있고, 대용량으로 제작할 수 있는 장점이 있는 반면, 유입되는 공기를 히터만으로 가열하고 그대로 배출하기 때문에 에너지 소모가 크다는 단점이 있다. 보다 상세하게는, 배기덕트를 통해 배출되는 에너지가 전체 공급에너지의 80%정도에 해당하여 에너지 낭비가 상당하다는 문제점을 가지는 것이다. 이러한 문제점을 완화시키는 방편으로 열교환 수단을 사용하여 폐열의 일부를 회수하는 경우도 있다. 하지만, 이러한 경우도 열교환 수단은 일반적으로 설계상 용량의 한계가 있어서 사용시 과열이 되는 경우가 많으며, 풍량이 충분히 공급되어야 열교환 효율이 향상되기 때문에 추가적인 팬을 설치해야 하는 문제점이 있었다. 특히, 압축기의 과열이 가장 큰 문제가 될 수 있다.
반면, 응축식 의류건조기는 외부로 공기를 방출시키는 배기덕트가 필요 없고 에너지 효율이 높다는 장점이 있지만, 응축식 의류건조기는 폐열의 일부를 회수하여 다시 터브에 공급되는 공기에 사용하기 때문에 열교환수단의 성능이나 용량에 의한 설계상의 한계를 가지며 건조시간이 길고 대용량으로 제조하기 어렵다는 단점이 있다. 특히 건조시간의 경우 배기식에 비하여 약 3배 이상 많이 소요된다는 문제점을 가진다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 기술적인 문제를 해결하기 위한 것으로 다음과 같은 목적을 가진다.
본 발명은 빠른 건조시간을 확보하면서도, 에너지 낭비를 막기 위하여 냉매압축사이클을 사용한 의류건조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 열교환 수단인 냉매압축사이클의 압축기의 과열을 방지하면서도 이를 이용하여 폐열을 회수할 수 있는 의류건조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 냉매압축사이클의 효율을 향상시키기 위하여 풍부한 풍량을 제공할 수 있는 의류건조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 기술적인 과제를 해결하기 위하여 다음과 같은 구성을 제공한다.
본 발명은 본체; 상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 터브; 상기 본체에 설치되며, 상기 터브로부터 토출된 공기를 재공급하여 순환시키는 순환덕트; 상기 순환덕트에 의해 형성되는 유로 상에 순차적으로 설치되는 증발기 및 응축기; 및 상기 증발기 및 응축기와 함께 냉매압축사이클을 형성하는 압축기 및 팽창기;를 포함하며, 상기 순환 유로 상에서 순환되는 공기가 응축기 상류에서 상기 압축기와 열교환되는 것을 특징으로 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 열교환 수단인 냉매압축사이클에 구비된 압축기의 과열을 방지하면서도 이를 이용하여 압축기에서 발생하는 폐열을 회수할 수 있어서, 에너지 낭비를 줄일 수 있고 냉매압축사이클에 과부하가 발생하지 않도록 할 수 있다. 그에 따라 소비전력을 감소시키고 냉매압축사이클의 작동에 대한 신뢰성을 향상시키게 된다. 또한 순환유로를 형성하여 풍부한 풍량을 전달할 수 있어서, 풍부한 풍량에 의해 건조효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 순환 유로 상의 증발기 상류에서 일부 공기가 본체 외부로 배기되도록 구성된다. 보다 상세하게는 상기 순환덕트의 증발기 상류에서 분기되는 배기덕트를 더 포함하며, 상기 배기덕트는 상기 순환 유로 상의 증발기 상류에서 본체 외부로 일부 공기를 배기하도록 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 냉매압축사이클이 처리가능한 범위에서만 터브를 나온 고온 다습한 공기의 일부로부터 폐열을 흡수하고, 나머지 일부는 외부로 배기되도록 하여, 에너지 낭비를 줄일 수 있고 냉매압축사이클에 과부하가 발생하지 않도록 할 수 있다. 그에 따라 소비전력을 감소시키고 냉매압축사이클의 작동에 대한 신뢰성을 향상시키게 된다.
한편 상기 배기덕트에는 유량제어수단이 설치되도록 구성할 수 있다. 보다 상세하게는 상기 유량제어수단으로 댐퍼를 사용할 수 있다.
또한 상기 유량제어수단은 상기 냉매압축사이클이 정상상태를 유지하도록 배기덕트의 유량을 제어한다. 보다 상세하게는 상기 유량제어수단은 증발기를 통과하는 냉매의 온도가 소정 범위 내에 있도록 배기덕트의 유량을 제어하도록 구성된다.
상기 구성의 측면은, 일반적으로 냉매압축사이클은 열을 흡수하고 방출하기 위한 냉매의 작동온도에 영향을 받기 때문에 냉매가 소정의 온도 범위 내에 있어야 정상적으로 작동하고, 그렇지 않으면 냉매압축사이클의 작동 효율이 저하되기 때문에, 상기 유량조절수단을 제어하여 냉매압축사이클의 증발기를 통과하여 냉매에 열을 전달할 고온다습한 공기의 양을 조절하여 냉매압축사이클이 정상적으로 작동하도록 하기 위한 것이다.
그에 따라 상기 냉매압축사이클과 접촉하지 않고 배기되는 공기의 유량은 냉매압축사이클이 정상상태를 유지할 수 있는 범위 내에서 결정된다.
한편 본 발명은 상기 터브에 외부 공기를 유입시키는 흡기덕트; 및 상기 흡기덕트 내부에 설치되는 히터;를 더 포함하도록 구성할 수 있다. 이러한 구성은, 터브로 들어갈 공기를 충분히 가열하고 냉매압축사이클을 안정화시키기 위한 것이다.
또한 본 발명은 상기 히터의 상류측에 구비되는 송풍팬을 더 포함하도록 구성된다.
상기 흡기덕트를 통해 유입된 공기는 터브의 내부에서 순환덕트의 공기와 혼합되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 흡기덕트와 순환덕트는 상기 히터의 하류측에서 결합되되, 서로 연통되지 않도록 분리되도록 구성할 수도 있으며, 상기 흡기덕트의 흡기유로와 상기 순환덕트의 순환유로는 상기 히터의 하류측에서 혼합되어 터브로 유입되도록 구성할 수도 있으며, 상기 흡기덕트와 순환덕트가 상기 히터의 하류측에서 연통되도록 구성할 수도 있다.
이러한 각각의 구성은 순환덕트만에 의한 가열공기의 유입으로 충분한 열량공급이 안될 경우 히터에 의해 가열된 공기를 추가로 공급하기 위한 여러가지 실시예를 제공하는 것이다. 각각의 실시예는 각각의 장단점을 가지고 있다.
한편 상기 압축기는 표면이 상기 순환덕트 내의 순환 유로 상에 노출되어 있도록 구성할 수 있다. 그에 따라 상기 압축기는 표면에 적어도 하나의 방열핀을 구비하도록 구성된다. 이러한 구성에 의해 압축기로부터 폐열을 보다 효율적으로 회수할 수 있으며, 압축기의 온도를 낮추어 냉매압축사이클의 신뢰성과 효율을 향상시키게 된다.
또한 상기 압축기는 상기 순환덕트 내의 공기와 열교환 가능하도록 순환덕트 외부에 위치하도록 구성할 수도 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.
본 발명은 열교환 수단인 냉매압축사이클에 구비된 압축기의 과열을 방지하면서도 이를 이용하여 압축기에서 발생하는 폐열을 회수할 수 있어서, 에너지 낭비를 줄일 수 있고 냉매압축사이클에 과부하가 발생하지 않도록 할 수 있다. 그에 따라 소비전력을 감소시키고 냉매압축사이클의 작동에 대한 신뢰성을 향상시키게 된다.
또한 본 발명은 냉매압축사이클의 처리가능한 공기의 양에 맞추어 적절히 열교환에 참여하는 공기의 양을 제어하여 냉매압축사이클이 정상적으로 작동하도록 하는 효과를 가진다.
또한 본 발명은 건조과정에 필요한 풍량을 풍부하게 공급할 수 있도록 하여, 건조효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 일반적인 의류건조기의 개략도.
도 2는 본 발명의 의류건조기의 개략도.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류건조기의 공기유로를 나타내는 개략도.
도 5와 도6은 본 발명의 의류건조기의 부분 확대 사시도.
도 7은 본 발명의 의류건조기에 사용되는 압축기의 사시도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 의류건조기의 개략도를, 도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류건조기의 공기유로를 나타내는 개략도를, 도 5와 도6은 본 발명의 의류건조기의 부분 확대 사시도, 도 7은 본 발명의 의류건조기에 사용되는 압축기의 사시도를 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명 의류건조기의 외부를 형성하는 본체(100)와, 상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 터브(110)가 구비되어 있다. 상기 터브는 전방과 후방에서 서포터(미도시)에 의해 회전가능하게 지지된다.
상기 터브의 후방에서는 상기 본체에 설치되며, 외기를 흡입하여 상기 터브 내부로 외기를 공급하는 흡기덕트(170)가 상기 터브의 상하방향으로 설치되어 있다. 상기 흡기덕트에 의해 상기 터브 내부로 흡입되는 공기가 흐르는 흡기유로가 형성된다. 본 발명에서 상기 흡기덕트를 통해 흡입되는 공기는 후술할 순환덕트와는 별개로 본체 외부로부터 유입된다.
한편 상기 흡기덕트(170)의 내부에는 흡입되는 공기를 세탁물의 건조에 필요한 고온의 공기가 되도록 가열하는 히터(180)가 설치된다. 상기 히터(180)는 전기적 에너지를 공급받아 터브에 공급되어야 할 열량을 충분하고 신속하게 공급하며, 냉매압축사이클이 정상상태에서 안정적으로 운용되도록 열량을 더 공급하기 위한 것으로, 보다 상세한 설명은 후술한다.
이러한 구성에 의하면, 건조에 필요한 열량을 단시간에 충분히 공급할 수 있기 때문에 건조시간이 단축되는 효과를 가지게 된다. 즉, 단순히 순환덕트에 의한 순환유로상의 공기만으로는 충분한 열량공급이 단시간에 되기 힘들기 때문에, 추가적인 열량을 단시간에 공급할 수 있는 것이다.
상기 터브로 유입되는 공기는 상기 흡기유로에 의한 공기와는 별개로 순환덕트(120)에 형성되는 순환유로에 의해 공급되기도 한다. 상기 순환덕트(120)는 상기 본체에 설치되며, 상기 터브로부터 토출된 공기를 재공급하여 순환시킨다.
터브에 유입된 공기는 세탁물을 건조시킨 후 상기 터브의 전면의 하측에 위치하는 전면덕트(미도시)로 유입되어 린트필터(미도시)를 거쳐 순환덕트를 통해 다시 터브로 재공급되거나 후술할 배기덕트를 통해 본체 외부로 배출된다.
이러한 순환덕트의 순환유로에는 터브 속의 공기를 흡입하여 건조기 외부로 강제 송풍하는 송풍팬(121)이 구비될 수 있다.
이때, 상기 순환덕트에 의해 형성되는 유로 상에 순차적으로 증발기(130) 및 응축기(140)가 설치된다. 상기 증발기(130)와 응축기(140)는 일종의 열교환기로, 후술할 냉매압축사이클을 형성하여 내부에 흐르는 냉매에 의해 순환유로상의 공기와 열교환이 이루어지게 한다.
상기 터브로 유입되는 공기는 흡기유로상의 히터(180) 또는 순환유로상의 응축기(140)에 의해 가열되어 터브 내에 유입시 약 150~250℃ 정도의 고온의 건조공기가 된다. 이렇게 고온의 공기는 건조대상물과 접촉하여 건조대상물의 수분을 증발시킨다. 증발된 수분은 중온의 공기에 함유되어 터브를 빠져나오게 된다. 이때 중온 다습한 공기를 순환시켜 다시 사용하기 위해서는 수분을 제거해야한다. 공기의 수분함유량은 온도에 영향을 받기 때문에 공기를 냉각시켜주면 수분이 제거될 수 있다. 따라서 상기 증발기(130)와의 열교환에 의해 순환유로상의 공기를 냉각시키는 것이다.
상기 증발기(130)에 의해 냉각된 공기를 다시 터브에 공급하기 위해서는 고온의 공기로 가열해야 하며, 이러한 공기의 가열을 상기 응축기(140)가 하게 되는 것이다.
냉매압축사이클은 내부를 흐르는 냉매의 상변화를 이용하여 주변과 열교환이 이루어지게 한다. 간략하게 설명하면, 증발기에서 냉매는 주변으로부터 열을 흡수하여 저온저압의 기체상태가 되고, 압축기에서 고온고압의 기체상태로 압축되며, 응축기에서 주변으로 열을 방출하여 고온고압의 액체상태가 되어서, 팽창기에서 압력이 강하되어 저온저압의 액체상태의 냉매가 되어 다시 증발기로 들어가게 된다. 이러한 냉매의 순환에 의해 증발기에서 주변으로부터 열을 흡수하고 응축기에서 주변에 열을 공급하게 되는 것이다. 이러한 냉매압축사이클을 히트펌프라고도 한다.
본원에서 냉매압축사이클은 상기 증발기(130) 및 응축기(140)와 함께 압축기(150) 및 팽창기(미도시)를 포함하여 구성된다.
도 3과 도 4에 이러한 냉매압축사이클과 열교환하는 공기의 유로가 표시되어 있다. 즉, 도 3과 도 4에서 증발기, 압축기, 응축기를 연결하는 선은 냉매의 유로를 표시한 것이 아니라 공기의 유로를 표시한 것으로 공기가 증발기 등과 순차적으로 접촉하여 열교환을 하는 것을 표시하고 있다. 보다 구체적인 구성은 도 5와 도 6에 도시되어 있듯이 순환덕트(120)에 의해 형성되는 순환유로(도 5의 검은색 화살표)상에 순차적으로 증발기(130), 압축기(150), 응축기(140)이 각각 배치되어 있음을 알 수 있다.
도 3과 도 4에서 볼 수 있듯이, 본원에서 순환유로상의 공기와 상기 냉매압축사이클은 열교환을 하게 되고, 순환유로상의 공기는 증발기와 열교환에 의해 열을 흡수당하고, 응축기와 열교환에 의해 열을 흡수하게 된다. 결과적으로 순환유로상의 공기는 스스로가 방출한 열을 다시 흡수하게 되는 것이다.
한편, 도 3과 도 4에서 상기 순환 유로 상에서 순환되는 공기가 응축기(140)의 상류에서 상기 압축기(150)와 열교환되는 것을 알 수 있다. 일반적으로 냉매압축사이클에서 열교환을 담당하는 것은 증발기와 응축기로 국한된다. 하지만, 본원에서는 상기 압축기에서 대기중에 방출되는 폐열을 다시 흡수할 수 있도록 순환유로상의 공기와 압축기가 열교환 하도록 구성된다.
보다 상세하게는 도 5와 도 6에 도시되듯이 상기 압축기는 표면이 상기 순환덕트 내의 순환 유로 상에 노출되어 있도록 구성할 수 있다. 도 5와 도 6에서 순환덕트(120)의 내부에 형성되는 순환유로에 상기 압축기(150)가 적어도 측면의 일부분이 노출되어 있다.
그에 따라 도 7에 도시되는 것과 같이 상기 압축기는 표면에 적어도 하나의 방열핀(155)을 구비하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의해 압축기로부터 폐열을 보다 효율적으로 회수할 수 있으며, 압축기의 온도를 낮추어 냉매압축사이클의 신뢰성과 효율을 향상시키게 된다.
또한 상기 압축기(150)는 상기 순환덕트 내의 공기와 열교환 가능하도록 순환덕트 외부에 위치하도록 구성할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면 상기 압축기 표면과 상기 순환덕트의 외측면은 서로 열교환이 가능하도록 접촉되어 있거나 열교환수단이 부가될 수 있다.
이렇게 순환유로를 통해 냉매압축사이클과 열교환을 하여 고온의 공기로 변화된 공기는 흡기유로의 공기와 함께 터브로 들어가서 건조과정에 참여하게 된다.
상기와 같이 순환유로를 형성하여 터브로 공기를 전달하는 구성의 측면은, 열교환 수단인 냉매압축사이클에 구비된 압축기의 과열을 방지하면서도 이를 이용하여 압축기에서 발생하는 폐열을 회수할 수 있어서, 에너지 낭비를 줄일 수 있고 냉매압축사이클에 과부하가 발생하지 않도록 할 수 있다. 그에 따라 소비전력을 감소시키고 냉매압축사이클의 작동에 대한 신뢰성을 향상시키게 된다.
보다 상세하게는, 본 발명은 터브에 유입되어 건조에 사용된 공기 중 일부는 재사용되지 않고 건조기 외부로 배기되고 일부는 재사용되며, 냉매압축사이클을 사용하여 폐열중 일부만을 흡수하여 재사용되는 공기에 이를 공급한다. 일반적으로 의류건조기에서 투입되는 열량의 20%정도만 건조에 사용되고 80%정도는 건조에 사용되지 않는다. 냉매압축사이클을 사용하여 이러한 폐열을 회수하게 되는데, 본 발명에서는 냉매압축사이클에 과부하가 발생하지 않도록 최적화할 수 있는 수단을 제공한다. 즉, 냉매압축사이클의 경우 냉매가 적정 작동 온도와 압력에서 상변화에 의해 열교환이 이루어져야 하며, 이를 위해서 증발기와 응축기 등의 열교환기와 압축기와 팽창기 등을 사용한다. 따라서 많은 열을 회수하기 위해서는 필연적으로 열교환기나 압축기의 크기가 커지게 된다. 하지만, 일반적인 의류건조기의 경우에는 공간적인 제약을 가지지 않을 수 없기 때문에 열교환기와 압축기 등의 크기가 제한된다. 또한, 열교환기가 크고 열교환면적이 크다고 하더라도 공기의 유로저항이 커지기 때문에 효율이 떨어지게 된다. 따라서 본 발명에서는 열교환기의 크기나 압축기의 크기 등을 고려하여 최적화시켜서 폐열중 일부인 20~50%정도를 회수할 수 있도록 하였다. 즉, 전체 공급되어야 할 열량의 16~40% 정도만 냉매압축사이클을 통해 재사용되는 공기에 열량을 공급하게 된다.
따라서 전술하였듯이 본 발명에서는 상기 흡기덕트의 내부에 흡입되는 공기를 세탁물의 건조에 필요한 고온의 공기가 되도록 가열하는 히터(180)가 설치되어, 흡입되는 공기에 지속적으로 열량을 보충해 준다. 즉, 본 발명과 같이 열교환기의 크기나 압축기의 크기 등을 고려하여 냉매압축사이클을 최적화시키도록 폐열의 20~50%정도를 회수하면, 전체 공급되어야 할 열량의 16~40% 정도만 냉매압축사이클을 통해 흡입되는 공기에 열량을 공급하게 된다. 따라서 본 발명에서 히터(180)를 통해 지속적으로 열량을 보충해 주어야 건조에 필요한 열량이 충분히 공급되기 때문에 건조시간이 단축될 수 있다. 또한, 냉매압축사이클의 경우 냉매가 적정 작동 온도와 압력에서 상변화에 의해 열교환이 이루어져야 하며, 이를 위해서는 열량이 충분히 공급되어야 한다. 그렇지 않으면, 냉매의 액압축 등의 문제를 야기할 수 있어서 사이클이 안정적으로 작동되지 못하여 사이클의 신뢰성이 떨어질 수 있다. 따라서, 본 발명과 같이 히터(180)에 의해 터브로 흡입되는 공기에 추가적으로 열량을 보충해 주어, 냉매압축사이클이 정상상태에서 안정적으로 작동되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 순환유로에 의해 풍부한 풍량을 터브에 전달할 수 있어서, 추가적인 송풍팬의 필요성이 작아지게 하고 풍부한 풍량에 의해 터브에서의 건조효율을 향상시킬 수 있다. 다만, 이는 단순히 순환유로상에서 추가적인 송풍팬의 필요성이 작아진다는 것을 설명할 뿐, 흡기유로상에서는 추가적인 송풍팬을 설치하여 더욱 풍부한 풍량을 제공하는 것이 더욱 바람직하다. 또한 추가적인 송풍팬은 더욱 풍부한 풍량을 제공함에 의해 흡기유로상에서 히터(180)의 과열을 방지할 수 있어서 바람직하다. 추가적인 송풍팬(190)이 구비되는 구성은 도 3과 도 4에 도시되어 있다.
한편, 본 발명에서 상기 순환 유로 상의 증발기 상류에서 일부 공기가 본체 외부로 배기되도록 구성된다. 보다 상세하게는 도 3 내지 도 5에 도시되듯이 본 발명은 상기 순환덕트(120)의 증발기(130) 상류에서 분기되는 배기덕트(160)를 더 포함하며, 상기 배기덕트는 상기 순환 유로 상의 증발기 상류에서 본체 외부로 일부 공기를 배기하도록 구성된다. 상기 배기덕트는 상기 터브에서 나오는 열풍을 외부로 배출하기 위한 배기 유로를 형성하고, 도 5에 도시되듯이 본체 외부로 연결되는 외부토출구(161)를 통해 외부로 배기하게 된다.
이러한 구성에 의하면, 냉매압축사이클이 처리가능한 범위에서만 터브를 나온 중온 다습한 공기의 일부로부터 폐열을 흡수하고, 나머지 일부는 외부로 배기되도록 한다. 그에 따라 에너지 낭비를 줄일 수 있고 냉매압축사이클에 과부하가 발생하지 않도록 할 수 있다. 또한 소비전력을 감소시키고 냉매압축사이클의 작동에 대한 신뢰성을 향상시키게 된다.
한편 상기 배기덕트(160)에는 유량제어수단(165)이 설치되도록 구성할 수 있다. 보다 상세하게는 상기 유량제어수단(165)으로 댐퍼를 사용할 수 있다. 댐퍼는 일반적으로 수동이나 제어장치에 의해 조절되어 개폐에 의해 덕트의 유량을 조절하는 장치를 말한다.
상기 유량제어수단(165)은 상기 냉매압축사이클이 정상상태를 유지하도록 배기덕트의 유량을 제어한다. 보다 상세하게는 상기 유량제어수단은 증발기를 통과하는 냉매의 온도가 소정 범위 내에 있도록 배기덕트의 유량을 제어하도록 구성된다.일반적으로 냉매압축사이클은 열을 흡수하고 방출하기 위한 냉매의 작동온도에 영향을 받기 때문에 냉매가 소정의 온도 범위 내에 있어야 정상적으로 작동하고, 그렇지 않으면 냉매압축사이클의 작동 효율이 저하된다.
따라서, 상기 유량조절수단(165)에 의해 냉매압축사이클의 증발기를 통과하여 냉매에 열을 전달할 고온다습한 공기의 양을 조절하여 냉매압축사이클이 정상적으로 작동 범위에서 작동하도록 조절하는 것이다.
그에 따라 상기 냉매압축사이클과 접촉하지 않고 배기되는 공기의 유량은 냉매압축사이클이 정상상태를 유지할 수 있는 범위 내에서 결정된다.
본원에서 상기 흡기덕트를 통해 유입된 공기는 터브의 내부에서 순환덕트의 공기와 혼합되도록 구성될 수 있다. 도 3에 도시되듯이 순환덕트(120)에 의해 형성되는 순환유로와 흡기덕트(170)에 의해 형성되는 흡기유로는 상기 터브의 내부에서 합쳐지게 된다.
공간적인 효율성을 위하여, 도6에 도시되듯이 흡기덕트(170)는 히터(180)를 포함하여 흡기유로가 히터를 통과하도록 구성되어 있으며, 순환덕트는 히터의 하부(125)를 통해 흡기덕트와 터브의 후면에서 결합되어 상측으로 연장되어 있다. 하지만, 상기 흡기덕트와 순환덕트는 상기 히터의 하류측에서 결합되되, 서로 연통되지 않도록 분리되도록 구성된다. 그에 따라 순환유로상의 공기와 흡기유로상의 공기는 서로 혼합되지 않고 터브에 진입하게 된다.
이러한 구성에 의하면, 순환유로와 흡기유로가 완전히 분리될 수 있다. 본 실시예에서 히터에 의해 가열된 공기가 냉매압축사이클에 의해 가열된 공기보다 고온으로 가열하기 쉽기 때문에 터브로 진입하는 공기의 경우 히터에 의해 가열된 공기의 온도가 더욱 높게 된다. 따라서, 별개의 유로상의 공기를 혼합시키지 않고 터브에 토출하게 되면, 부분적으로 더욱 고온의 공기 부분이 형성되어 풍부한 풍량을 확보함과 동시에 높은 건조효율을 달성할 수 있게 된다.
한편 도 4에 도시되듯이, 상기 흡기덕트의 흡기유로와 상기 순환덕트의 순환유로가 터브에 유입되기 전에 상기 히터의 하류측(171)에서 혼합되어 터브로 유입되도록 구성할 수 있다.
공간적인 효율성을 위하여, 도6에 도시되듯이 흡기덕트(170)는 히터(180)를 포함하여 흡기유로가 히터를 통과하도록 구성되어 있으며, 순환덕트(120)는 히터의 하부(125)를 통해 흡기덕트와 터브의 후면에서 결합되어 상측으로 연장되어 있다. 따라서 상기 흡기덕트와 순환덕트가 상기 히터의 하류측에서 연통되도록 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 순환유로와 흡기유로는 혼합되어 터브에 유입된다. 본 실시예에서 히터에 의해 가열된 공기가 냉매압축사이클에 의해 가열된 공기보다 고온으로 가열하기 쉽기 때문에 터브로 진입하는 공기의 경우 히터에 의해 가열된 공기의 온도가 더욱 높게 된다. 따라서 공기의 유로가 합쳐지지 않고 별개로 터브에 유입되는 경우 공기의 온도가 불균형하게 될 수 있고, 그에 따라 부분적으로 고온의 공기가 존재하여 의류에 손상이 발생할 수도 있기 때문에, 터브에 유입되는 공기의 온도를 균일하게 형성하기 위하여 터브에 유입되기 전에 흡기유로상의 공기와 순환유로상의 공기를 혼합한다. 따라서 이러한 구성의 측면은, 풍부한 풍량을 확보함과 동시에 건조대상물의 손상이 없도록 하는 효과를 가질 수 있다.
이상 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 그러한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되고 후술하는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 결정된다. 그리고 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의 당업자에게 자명한 개량, 변경, 수정 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.
100 : 본체 110 : 터브
120 : 순환덕트 130 : 증발기
140 : 응축기 150 : 압축기
160 : 배기덕트 165 : 유량조절수단
170 : 흡기덕트 180 : 히터
190 : 송풍팬

Claims (16)

  1. 본체;
    상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 터브;
    상기 본체에 설치되며, 상기 터브로부터 토출되는 공기를 상기 터브로 재공급하여 순환시키는 순환덕트;
    상기 터브의 공기 출구와 연결되도록 상기 순환덕트에 의해 형성되는 순환 유로 상에 설치되고, 상기 터브에서 토출되는 공기와 열교환함에 따라 토출 공기의 열을 흡수하는 증발기;
    상기 터브의 공기 입구와 연결되도록 상기 순환 유로 상에 설치되고, 상기 터브로 재공급되는 공기와 열교환함에 따라, 상기 터브로 재공급되는 공기로 열을 방출하는 응축기; 및
    상기 증발기 및 응축기와 함께 냉매압축사이클을 형성하는 압축기 및 팽창기;를 포함하며,
    상기 순환덕트는 상기 증발기에서 응축기로 연장되고,
    상기 압축기는 상기 순환덕트의 내부에 배치되어, 상기 순환 유로 상에서 순환되는 공기가 응축기의 상류에서 상기 압축기와 열교환함에 따라 상기 압축기에서 발생하는 열이 상기 응축기에 유입되는 공기로 회수되고,
    일측이 순환유로 상의 증발기 상류에서 분기되고 타측이 본체 외부와 연통되어 상기 순환유로 상의 증발기 상류에서 본체 외부로 일부 공기를 배기하는 배기덕트를 더 포함하는 의류건조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 순환 유로 상의 증발기 상류에서 일부 공기가 본체 외부로 배기되는,
    의류건조기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배기덕트에는 유량제어수단이 설치되는 것을 특징으로 하는,
    의류건조기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유량제어수단은 댐퍼인 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유량제어수단은 상기 냉매압축사이클이 정상상태를 유지하도록 배기덕트의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 유량제어수단은 증발기를 통과하는 냉매의 온도가 소정 범위 내에 있도록 배기덕트의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
  8. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터브에 외부 공기를 유입시키는 흡기덕트; 및
    상기 흡기덕트 내부에 설치되는 히터;를 더 포함하는,
    의류건조기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 히터의 상류측에 구비되는 송풍팬을 더 포함하는,
    의류건조기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 흡기덕트를 통해 유입된 공기는 터브의 내부에서 순환덕트의 공기와 혼합되는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 흡기덕트와 순환덕트는 상기 히터의 하류측에서 결합되되, 서로 연통되지 않도록 분리되어 있는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 흡기덕트의 흡기유로와 상기 순환덕트의 순환유로는 상기 히터의 하류측에서 혼합되어 터브로 유입되는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 흡기덕트와 순환덕트는 상기 히터의 하류측에서 연통되는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
  14. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축기는 적어도 일부 표면이 상기 순환덕트 내의 순환 유로 상에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 압축기는 표면에 적어도 하나의 방열핀을 구비하는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
  16. 본체;
    상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 터브;
    상기 본체의 내부에 설치되며, 상기 터브로부터 토출된 공기를 상기 터브로 재공급하여 순환시키는 순환덕트; 및
    증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기를 구비하고, 상기 터브로부터 토출되는 공기와 상기 증발기의 열교환을 통해 상기 토출되는 공기를 냉각하고, 상기 터브로 재공급되는 공기와 상기 응축기의 열교환을 통해 상기 재공급되는 공기를 가열하는 냉매압축사이클을 포함하고,
    상기 증발기 및 응축기는 상기 순환덕트의 내부에 배치되고,
    상기 압축기는 상기 순환덕트의 외부에 배치되고, 상기 압축기의 일부 표면이 상기 순환덕트와 접촉하거나 열교환수단을 통해 상기 순환덕트와 연결되어, 상기 순환덕트의 내부에 순환하는 공기와 압축기가 열교환함에 따라 압축기에서 발생하는 열이 상기 순환하는 공기로 회수되고,
    일측이 순환유로 상의 증발기 상류에서 분기되고 타측이 본체 외부와 연통되어 상기 순환유로 상의 증발기 상류에서 본체 외부로 일부 공기를 배기하는 배기덕트를 더 포함하는 의류건조기.
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