KR101771455B1

KR101771455B1 - 의류건조기

Info

Publication number: KR101771455B1
Application number: KR1020100099497A
Authority: KR
Inventors: 류병조; 김성환; 안승표
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2017-08-28
Anticipated expiration: 2030-10-12
Also published as: KR20120014530A

Abstract

본 발명은 의류건조기에 관한 것으로, 상세하게는 냉매압축사이클의 용량에 맞추어 폐열 중 일부를 최대한 회수할 수 있도록 하여 에너지 효율을 향상키기고 건조시간을 단축할 수 있는 의류건조기에 관한 것이다.
본 발명은 본체; 상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 터브; 상기 본체에 설치되며, 외기를 흡입하여 상기 터브 내부로 외기를 공급하는 흡입덕트; 상기 흡입덕트에 설치되어 흡입되는 공기를 가열하는 제1열교환기; 상기 터브를 통과한 공기를 상기 본체 외부로 배출하는 배기덕트; 상기 배기덕트에 설치되어 배기되는 공기를 냉각하는 제2열교환기; 및 상기 제1열교환기와 제2열교환기의 사이에 각각 설치되어 냉매압축사이클을 구성하는 압축기 및 팽창기;를 포함하며, 상기 배기덕트를 통해 배기되는 공기 중 일부는 상기 제2열교환기와 접촉하지 않고 배기되도록 구성된다.

Description

의류건조기{CLOTHES DRYER}

본 발명은 의류건조기에 관한 것으로, 상세하게는 냉매압축사이클의 용량에 맞추어 폐열 중 일부를 최대한 회수할 수 있도록 하여 에너지 효율을 향상키기고 건조시간을 단축할 수 있는 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 내부의 열교환기에서 열교환이 일어나도록 하여 습한 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 의류 건조기를 예로 들어 일반적인 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 배기식 의류 건조기의 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, 고온 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 터브 내에서 건조과정에 사용되지 못하고 배기덕트를 통해 배출되는 에너지가 전체 공급에너지의 80%정도에 해당하여 에너지 낭비가 상당하다는 문제점을 가지는 것이다.

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 가지면서도 냉매압축사이클의 용량에 맞추어 회수가능한 범위에서 폐열을 최대한 회수하여 에너지 낭비를 줄일 수 있고 냉매압축사이클에 과부하가 발생하지 않도록 하는 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, 외기를 흡입하여 상기 터브 내부로 외기를 공급하는 흡입덕트; 상기 흡입덕트에 설치되어 흡입되는 공기를 가열하는 제1열교환기; 상기 터브를 통과한 공기를 상기 본체 외부로 배출하는 배기덕트; 상기 배기덕트에 설치되어 배기되는 공기를 냉각하는 제2열교환기; 및 상기 제1열교환기와 제2열교환기의 사이에 각각 설치되어 냉매압축사이클을 구성하는 압축기 및 팽창기;를 포함하며, 상기 배기덕트를 통해 배기되는 공기 중 일부는 상기 제2열교환기와 접촉하지 않고 배기되도록 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.

본 발명에서 상기 흡입덕트에 상기 터브로 공급되는 공기를 가열하는 히터를 더 구비하도록 구성된다. 이는 터브에 공급되어야 할 열량을 충분하고 신속하게 공급하며, 냉매압축사이클의 안정적인 운용을 위하여 열량을 더 공급하기 위한 것이다.

여기서 상기 흡입덕트에 구비되는 송풍팬을 더 포함하며, 상기 흡입덕트를 통해 흡입되는 공기는 본체 외부로부터 유입되도록 구성된다.

한편 상기 제1열교환기는 응축기고, 상기 제2열교환기는 증발기로 구성된다.

또한 상기 배기덕트의 단면적이 제2열교환기의 단면적 보다 크게 형성되도록 구성될 수 있다. 그에 따라 배기되는 공기 중 일부는 페열회수에 사용하지 않고 일부만 폐열회수에 사용하기 위하여, 별도의 장치를 설치하지 않고도 동일한 배기덕트에서 제2열교환기의 단면적에 해당하는 부분을 지나가는 공기만 열교환에 참여하고, 배기덕트에서 제2열교환기의 단면적을 제외한 부분을 통과하는 공기는 열교환에 참여하지 않고 외부로 배기된다.

나아가 상기 배기덕트의 단면적이 제2열교환기의 단면적 보다 큰 부분의 유량을 조절할 수 있는 적어도 하나 이상의 댐퍼를 더 포함하도록 구성할 수 있다. 이러한 구성은 보다 효율적으로 유량을 제어하여 냉매압축사이클이 안정적으로 작동되도록 한다.

이와 달리 일단이 상기 배기덕트에서 상기 제2열교환기의 상류측과 연통되고, 타단이 본체 외부로 연통되는 바이패스덕트를 더 포함하도록 구성할 수도 있다. 이는 냉매압축사이클의 처리가능한 공기의 양에 맞추어 적절히 열교환에 참여하는 공기의 양을 제어하기 위하여 별도의 덕트를 구비한 것이다.

따라서 상기 바이패스덕트에는 유량조절수단이 구비된다.

또한 제어부가 더 포함되어, 상기 제어부는 유량이 상기 증발기를 통과한 냉매의 온도가 소정 범위 내에 있도록 상기 유량조절수단을 제어하도록 구성된다.

상기 유량조절수단은 댐퍼로 구비될 수 있다.

본 발명의 상기 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 제2열교환기와 접촉하지 않고 배기되는 공기의 유량은 냉매압축사이클이 정상상태를 유지할 수 있는 범위 내에서 결정된다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 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 향상시키는 효과를 가진다..

또한 본 발명은 냉매압축사이클의 처리가능한 공기의 양에 맞추어 적절히 열교환에 참여하는 공기의 양을 제어하여 냉매압축사이클이 정상적으로 작동하도록 하는 효과를 가진다.

도 1은 일반적인 의류건조기의 개략도.
도 2는 본 발명의 의류건조기의 개략도.
도 3은 본 발명의 의류건조기의 냉매압축사이클의 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류건조기의 공기유로를 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명의 의류건조기의 폐열회수를 나타내는 그래프.
도 6과 도 7은 본 발명의 의류건조기의 실시예들을 나타내는 개략도.
도 8은 본 발명 의류건조기의 제어부를 나타내는 개략도.
도 9 내지 도 11은 도 6의 실시예에서 공기유량을 제어하는 개략도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명의 의류건조기의 개략도를, 도 3은 본 발명의 의류건조기의 냉매압축사이클의 개략도를, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류건조기의 공기유로를 나타내는 개략도를, 도 5는 본 발명의 의류건조기의 폐열회수를 나타내는 그래프를, 도 6과 도 7은 본 발명의 의류건조기의 실시예들을 나타내는 개략도를, 도 8은 본 발명 의류건조기의 제어부를 나타내는 개략도를, 도 9 내지 도 11은 도 6의 실시예에서 공기유량을 제어하는 개략도를 보여준다.

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 흡입덕트(120)가 본체의 하부에서부터 연장되어 상기 터브의 상하방향으로 설치되어 있다. 상기 흡입덕트에 의해 상기 터브 내부로 흡입되는 공기가 흐르는 흡기유로(201,202)가 형성된다.

본 발명에서 상기 흡입덕트를 통해 흡입되는 공기는 본체 외부로부터 유입된다. 보다 상세하게는 본체의 바닥면이나 측면에 형성되는 공기 유입구(미도시)를 통해 외부의 공기가 유입될 수 있다. 이는 본체 외부로부터 공기를 흡입하면, 안정적으로 차가운 외부공기를 공급할 수 있기 때문에 후술할 냉매압축사이클을 안정적으로 운전할 수 있는 장점을 가진다. 또한, 본체 내부의 공기를 재사용하는 것보다 잔존하는 린트(lint)와 같은 이물질에 의해 열교환기가 오염되는 것을 방지할 수 있는 장점을 가진다. 나아가 외부공기를 본체 하부의 공기 유입구로부터 흡입하는 경우에는 공기가 중력의 역방향으로 흡입되기 때문에 의류건조기를 사용하지 않는 시간에 공기의 유동이 정지되면 이물질이 자유낙하하여 자연적으로 제거되는 장점을 가지게 되어 더욱 바람직하고, 또한 제1열교환기를 본체의 하부와 평행하게 장착가능하여 공간활용의 면에 있어서도 장점을 가지게 되어 바람직하다.

이때 흡입이 잘 되도록 하기 위하여 추가적인 송풍팬(185)이 흡입덕트에 구비될 수도 있다. 즉, 후술할 냉매압축사이클의 용량이 클 경우에는 사이클의 안정화를 위해서 제1열교환기인 응축기가 과열되지 않도록 냉각시킬 필요가 있는데, 추가적인 송풍팬(185)이 사용되어 응축기와 열교환에 의해 응축기를 냉각시킬 흡입공기의 풍량을 더욱 풍부하게 할 필요성이 커진다. 따라서, 이러한 경우 본 발명에서 추가적인 송풍팬이 필요하게 된다. 다만, 냉매압축사이클의 용량이 크지 않은 경우에는 추가적인 송풍팬이 필수적이 아닐 수도 있으며, 이러한 경우에도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것을 명확하게 밝힌다.

이때, 상기 흡입덕트에는 흡입되는 공기를 가열하는 제1열교환기(130)가 구비된다. 본 발명에서 상기 제1열교환기(130)는 응축기를 나타낸다. 한편 상기 흡입덕트의 내부에는 상기 제1열교환기 외에 흡입되는 공기를 세탁물의 건조에 필요한 고온의 공기가 되도록 가열하는 히터(170)가 설치된다. 상기 히터(170)는 터브에 공급되어야 할 열량을 충분하고 신속하게 공급하며, 냉매압축사이클이 정상상태에서 안정적으로 운용되도록 열량을 더 공급하기 위한 것으로, 보다 상세한 설명은 후술한다.

한편 상기 터브로 유입되는 공기(203)는 상기 제1열교환기에 의해서 또는 제1열교환기(130)와 후술할 히터(170)에 의해서 가열되어 약 150~250℃ 정도의 고온의 건조한 공기가 된다. 이렇게 고온으로 터브에 유입된 공기는 세탁물을 건조시킨 후 상기 터브의 전면의 하측에 위치하는 전면덕트(미도시)로 유입(204)되어 린트필터(미도시)를 거쳐(205) 배기덕트를 통해 본체 외부로 배출(206)된다.

상기 배기덕트(140)는 상기 터브에서 나오는 열풍을 외부로 배출하기 위한 배기 유로(204,205,206)를 형성한다. 이러한 배기 유로에는 터브 속의 공기를 흡입하여 건조기 외부로 강제 송풍하는 송풍팬(180)이 구비될 수 있다.

상기 배기덕트에는 배기되는 공기를 냉각하는 제2열교환기(135)가 설치된다. 상기 제2열교환기(135)는 증발기로 구성된다.

도 3에 도시되듯이 본 발명에서는 상기 제1열교환기(130)와 제2열교환기(135)의 사이에 각각 설치되는 팽창기(160) 및 압축기(150)를 더 포함하여 냉매압축사이클을 구성한다. 즉, 제1열교환기(130), 팽창기(160), 제2열교환기(135), 압축기(150)가 차례대로 배관에 의해 연결되어 하나의 냉매압축사이클을 구성하게 되는 것이다. 일반적으로 이러한 구성을 히트펌프라고도 한다.

상기 냉매압축사이클에서 냉매는 제2열교환기인 증발기에서 터브를 빠져나온 중온 다습한 공기와 열교환하여 저온저압의 기체상태로 되고, 상기 압축기에서 압축되어 고온고압의 기체상태가 되며, 상기 제1열교환기에서 흡입덕트에서 터브로 들어갈 차가운 공기와 열교환하여 고온고압의 액체상태가 되며, 상기 팽창기에서 팽창되어 저온저압의 액체상태가 된다.

따라서, 냉매는 배기덕트를 통해 빠져나가는 중온 다습한 공기와 열교환을 통해 폐열을 흡수하게 되고, 그에 따라 배기덕트를 통해 나가는 공기는 냉각되어 수분이 제거된 저온 건조한 상태로 본체 외부로 나가게 된다.

한편 본 발명의 의류건조기에서는 도 4에 도시되듯이 상기 배기덕트(140)를 통해 배기되는 공기 중 일부가 상기 제2열교환기(135)와 접촉하지 않고 배기되도록 구성된다.

이러한 구성에 의하면, 도 5의 그래프에 도시되듯이 냉매압축사이클이 처리가능한 범위에서만 터브를 나온 고온 다습한 공기의 일부로부터 상기 제2열교환기에 의해 폐열을 흡수하게 되고, 나머지 일부는 외부로 배기되도록 하여, 에너지 낭비를 줄일 수 있고 냉매압축사이클에 과부하가 발생하지 않도록 할 수 있다.

보다 상세하게는, 본 발명은 터브에 유입되어 건조에 사용된 공기는 재사용되지 않고 건조기 외부로 배기되고, 냉매압축사이클을 사용하여 배기되는 공기에서 폐열만을 흡수하여 흡입되는 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 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 폐열의 20~50%정도를 회수할 수 있도록 하였다. 즉, 전체 공급되어야 할 열량의 16~40% 정도만 냉매압축사이클을 통해 흡입되는 공기에 열량을 공급하게 된다.

따라서 전술하였듯이 본 발명에서는 상기 흡입덕트의 내부에 상기 제1열교환기 외에 흡입되는 공기를 세탁물의 건조에 필요한 고온의 공기가 되도록 가열하는 히터(170)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(170)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(170)에 의해 터브로 흡입되는 공기에 추가적으로 열량을 보충해 주어, 냉매압축사이클이 정상상태에서 안정적으로 작동되도록 하는 것이 바람직하다.

도 5에는 시간에 따른 폐열회수 비율을 실험에 의해 상세히 도시하고 있다. 도 5에서 전체 공급열량과 회수되는 열량을 비교 가능하다. 일정 시간이 흐른 후 공급되는 열량은 5000W 정도이고, 도시되지는 않았지만 폐열은 4400W정도이며, 회수되는 열량은 1500~1800W 정도를 보인다. 그에 따라 전체 폐열의 30~40% 정도를 회수하게 된다. 증발기의 크기를 더 늘이면 폐열을 더 회수할 수 있으나, 냉매압축사이클에 과부하가 발생하고 많은 공간을 차지하게 되어 본 발명의 의류건조기에서는 냉매압축사이클이 처리가능한 범위에서만 폐열을 회수하도록 하여, 최적화하였다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 의류건조기는 기존에 비해 소비전력을 감소시키고 냉매압축사이클의 작동에 대한 신뢰성을 향상시키게 된다.

본 발명의 일 실시예로 도 6에 도시되듯이 상기 배기덕트(140)의 단면적이 제2열교환기(135)의 단면적 보다 크게 형성되도록 구성될 수 있다.

그에 따라 동일한 배기덕트에서 제2열교환기의 단면적에 해당하는 부분을 지나가는 공기만 열교환에 참여하고 제2열교환기의 단면적보다 큰 배기덕트의 단면적 부분을 통과하는 공기(141)는 열교환에 참여하지 않고 외부로 배기된다.

이와 같은 구성에 의하면, 외부로 배기되는 공기 중 일부는 폐열회수에 사용하고, 일부는 폐열회수에 사용하기 않고 외부로 배출하기 위하여 별도의 장치를 설치하지 않아도 일부 배기 일부 회수가 가능하게 되는 것이다.

나아가 상기 배기덕트의 단면적이 제2열교환기의 단면적 보다 큰 부분의 유량을 조절할 수 있는 적어도 하나 이상의 댐퍼를 더 포함하도록 구성할 수 있다. 이러한 구성은 보다 효율적으로 유량을 제어할 수 있도록 한다.

보다 상세하게는 도 9 내지 도 11에 도시되듯이 제2열교환기의 상측과 하측에 각각 바이패스 유로(141)와 댐퍼(143a,143b)가 구비되어 있다. 도 9는 댐퍼가 모두 닫혀 있는 상태고, 도 10은 댐퍼 중 하나만 닫혀 있는 상태고, 도 11은 댐퍼가 모두 열려 있는 상태를 보여준다.

도 9에서는 배기되는 공기가 모두 제2열교환기를 통과하고 있다. 이러한 작동상태는 냉매압축사이클이 충분히 폐열을 흡수할 수 있는 경우에 가동이 가능하다. 하지만 도 9와 같은 상태는 배기덕트에서의 유로저항이 증가하게 되어 전체적인 공기의 유동을 저해하게 된다. 그에 따라 배출되는 풍량이 제한되기 때문에 흡입되는 풍량도 제한되어 열을 방출하여야 하는 제1열교환기인 응축기의 방열이 저감될 수 있다. 또한, 냉매압축사이클의 고압 측 압력이 상승하게 되고, 압축기 효율이 저감될 수 있다. 즉, 발열원인 응축기에 대하여 냉각작용을 하는 흡입공기의 양이 줄어들게 되어 냉매압축사이클이 안정적으로 작동하지 못할 수 있다. 나아가, 흡입공기의 양이 충분하지 못하면 터브에 공급되어야 할 열량이 부족할 수 있어서 건조시간이 증가될 수 있으며, 소비전력이 상승하여 의류건조기의 효율이 떨어질 수 있다.

도 10은 도 9와 같은 작동상태에서 효율이 저하되는 경우 부분적으로 댐퍼를 열어서 제2열교환기를 통과하지 않고 상기 바이패스 유로(141)를 통해 배기되는 공기량을 증가시킨 작동상태를 보여준다. 도 10에서는 상측의 댐퍼(143a)가 열려 있고 하측의 댐퍼(143b)는 닫혀 있지만, 반대로 되어도 도 10과 같은 작동상태를 보여준다. 도 10은 도 9의 작동상태에 비해 제2열교환기를 통과하지 않고 직접 배기되는 공기의 유량이 증가되었다. 그에 따라 도 9의 작동상태보다 배기덕트에서의 유로저항이 감소되고, 흡입되는 풍량도 증가되어 냉매압축사이클이 보다 안정적으로 작동될 수 있도록 하고 있다.

도 11은 도 10의 작동상태보다 하측의 댐퍼(143b)를 더 열어서 제2열교환기를 통과하지 않고 배기되는 공기량이 보다 증가하도록 작동하고 있다. 따라서 도 10의 작동상태보다 한층 유로저항이 감소되어 흡입되는 풍량이 증가하게 되어 냉매압축사이클의 안정화에 유리하게 작동된다.

도 9 내지 도 10의 각각의 작동상태는 의류건조기의 작동상태에 따라 다르게 적용된다. 예를 들어 의류건조기의 작동 초기에는 냉매압축사이클도 작동 초기이기 때문에 보다 많은 폐열을 흡수할 수 있기 때문에 배기되는 공기가 제2열교환기와 열교환하는 양이 크다고 하더라도 사이클이 안정적이기 때문에 도 9와 같은 작동상태가 바람직할 수 있지만, 의류건조기의 작동시간이 증가하여 냉매압축사이클에 부하가 많이 걸리게 되면 배기되는 공기가 제2열교환기와 열교환하는 양을 줄이는 것이 사이클의 안정화에 유리하기 때문에 도 10 또는 상황에 따라 도 11과 같은 작동상태가 바람직하게 된다. 따라서 본 실시예에서는 이러한 댐퍼들(143a,143b)을 사용하여 보다 안정적으로 의류건조기를 작동시키는 효과를 가진다.

한편 본 실시예에서는 제2열교환기의 상측과 하측에 댐퍼를 구비하였으나, 좌우측에 구비하거나 상하좌우 각각의 측면에 모두 구비하더라도, 배기덕트에서의 유량을 댐퍼로 조절할 수 있도록 하는 한 본 실시예의 단순한 변형에 불과하며, 모두 본 발명의 권리범위에 포함된다.

본 발명의 다른 실시예로 도 7에 도시되듯이 일단이 상기 배기덕트에서 상기 제2열교환기의 상류측(142)과 연통되고, 타단이 본체 외부로 연통되는 바이패스덕트(145)를 더 포함하도록 구성할 수도 있다.

이는 냉매압축사이클의 처리가능한 공기의 양에 맞추어 적절히 열교환에 참여하는 공기의 양을 제어하기 위하여 별도의 덕트를 구비한 것이다. 따라서 상기 바이패스덕트에는 유량조절수단(146)이 구비된다.

상기 유량조절수단은 댐퍼로 구비될 수 있다. 댐퍼는 일반적으로 수동이나 제어장치에 의해 조절되어 개폐에 의해 덕트의 유량을 조절하는 장치를 말한다.

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 유량조절수단에 의해 냉매압축사이클의 증발기를 통과하여 냉매에 열을 전달할 고온다습한 공기의 양을 조절하여 냉매압축사이클이 정상적으로 작동 범위에서 작동하도록 조절하는 것이다.

한편 본 발명의 다른 실시예로 도 8과 같이 본 발명의 의류건조기에 제어부(190)를 더 포함되도록 구성할 수 있다.

상기 제어부(190)는 유량이 상기 증발기를 통과한 냉매의 온도가 소정 범위 내에 있도록 상기 유량조절수단을 제어하도록 구성된다. 즉, 도 8에 도시되듯이 증발기측에 설치된 센서(136)와 상기 유량조절수단을 구동하는 구동기(147)에 상기 제어부(190)가 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 제어부(190)는 센서(136)에서 상기 증발기를 통과하는 냉매의 온도를 측정하고, 냉매의 온도에 맞추어 구동기(147)를 작동하는 것이다.

본 실시예는, 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.

한편 상기 제어부(190)는 도 9 내지 도 11의 댐퍼를 제어하도록 구성할 수도 있다. 그러한 구성에서도 상기 제어부(190)는 증발기를 통과한 냉매의 온도가 소정의 범위 내에 있도록 댐퍼(143a,143b)를 제어하게 된다. 그에 따라 제2열교환기와 접촉하지 않고 배기되는 공기의 유량은 냉매압축사이클이 정상상태를 유지할 수 있는 범위 내에서 결정된다.

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 : 흡입덕트 130 : 제1열교환기
135 : 제2열교환기 140 : 배기덕트
150 : 압축기 160 : 팽창기
170 : 히터 190 : 제어부
201,202,203,204,205,206 : 공기의 경로

Claims

본체;
상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 터브;
상기 본체에 설치되며, 외기를 흡입하여 상기 터브 내부로 외기를 공급하는 흡입덕트;
상기 흡입덕트에 설치되어 흡입되는 공기를 가열하는 제1열교환기;
상기 흡입덕트의 제1열교환기의 하류에 구비되어 상기 터브로 공급되는 공기를 가열하는 히터;
상기 터브를 통과한 공기를 상기 본체의 외부로 배출하는 배기덕트;
상기 배기덕트의 내부에 설치되어 배기되는 공기를 냉각하는 제2열교환기; 및
상기 제1열교환기와 제2열교환기의 사이에 각각 설치되어, 상기 제1 및 제2열교환기와 함께 냉매압축사이클을 구성하는 압축기 및 팽창기;
일단이 상기 배기덕트에서 상기 제2열교환기의 상류측과 연통되고, 타단이 본체 외부로 연통되는 바이패스덕트; 및
상기 바이패스덕트에 구비되어, 상기 터브에서 배출되는 공기의 일부를 상기 본체의 외부로 선택적으로 배출시키는 유량조절수단;
을 포함하고,
상기 배기덕트의 단면적이 상기 제2열교환기보다 더 크게 형성되고,
상기 제2열교환기를 가운데 두고 상기 제2열교환기의 상측과 하측에 각각 형성되어, 상기 배기덕트를 따라 배출되는 공기의 일부가 상기 제2열교환기를 통과하지 않고 상기 본체의 외부로 배출되는 바이패스 유로;
상기 바이패스 유로에 각각 개폐 가능하게 설치되어, 상기 제2열교환기를 통과하지 않고 상기 바이패스 유로를 통과하는 공기의 유량을 조절하는 댐퍼; 및
상기 댐퍼를 제어하여, 상기 냉매압축사이클의 부하 증가 시 상기 제2열교환기와 열교환하는 공기의 양을 줄이는 제어부를 더 포함하는 의류건조기.
제1항에 있어서,
상기 제1열교환기는 응축기이고, 상기 제2열교환기는 증발기인 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 흡입덕트에 구비되는 송풍팬을 더 포함하는,
의류건조기.
삭제
삭제
삭제
삭제
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 증발기를 통과한 냉매의 온도가 소정 범위 내에 있도록 상기 유량조절수단을 제어하는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
제1항에 있어서,
상기 유량조절수단은 댐퍼인 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
제1항에 있어서,
상기 흡입덕트를 통해 흡입되는 공기는 본체 외부로부터 유입되는 것을 특징으로 하는, 의류건조기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2열교환기를 우회하여 배기되는 공기의 유량은 냉매압축사이클이 정상상태를 유지할 수 있는 범위 내에서 결정되는 것을 특징으로 하는,
의류건조기.