KR101989522B1 - 의류건조기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 응축수를 이용하여 과냉각 성능을 향상시킨 히트펌프식 의류건조기에 관한 것으로, 히트펌프를 채용한 의류건조기에서 1차 응축기에 2차 응축기를 부가하여 응축 효과를 극대화함으로써 열교환 효율을 향상시키고, 더 나아가 상기 2차 응축기의 냉각을 열교환부에서 발생되는 응축수를 활용하여 응축 효과를 개선하는 의류건조기에 관한 것이다.
이에 본 발명의 의류건조기는, 본체, 드럼 및 건조기 공기를 재공급하여 순환시키는 건조덕트와 히트펌프를 구성하는 증발기 및 응축기, 압축기 및 팽창기를 포함하는 순환식 히트펌프에 있어서, 상기 응축기는, 상기 압축기로부터 순환되는 고온 고압의 냉매를 액화시키는 1차 응축기; 및 상기 1차 응축기로부터 응축된 냉매를 재차 응축시키는 2차 응축기를 포함하고, 상기 2차 응축기는, 상기 1차 응축기 하부에서 상기 건조덕트 하부에 고이는 응축수 표면 라인 아래에 형성되어 상기 증발기에 의해 응결된 응축수를 이용하여 상기 2차 응축기를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

Description

의류건조기 {A CLOTHES DRYER}
본 발명은 응축수를 이용하여 과냉각 성능을 향상시킨 히트펌프식 의류건조기에 관한 것으로, 히트펌프를 채용한 의류건조기에서 1차 응축기에 2차 응축기를 부가하여 응축 효과를 극대화함으로써 열교환 효율을 향상시키고, 더 나아가 상기 2차 응축기의 냉각을 열교환부에서 발생되는 응축수를 활용하여 냉매사이클에서 냉매를 과냉각함으로써 증발기에서의 제습능력을 향상시키는 의류건조기에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기 또는 건조기와 같이 건조기능을 갖는 의류처리장치는 세탁이 완료되어 탈수 과정이 종료된 상태의 세탁물을 드럼 내부로 투입하고, 드럼 내부로 열풍을 공급하여 세탁물의 수분을 증발시켜서 세탁물을 건조하는 기기이다.
이중 건조기의 예를 들어보면, 상기와 같은 건조기는, 본체 내부에 회전가능하게 설치되며 세탁물이 투입되는 드럼과, 드럼을 구동하는 구동 모터와, 드럼 내부로 공기를 불어 넣는 송풍팬과, 드럼 내부로 유입되는 공기를 가열하는 가열수단으로 이루어진다. 그리고, 상기 가열수단은 전기저항을 이용하여 발생되는 고온의 전기 저항열을 이용하거나 혹은 가스를 연소시켜서 발생하는 연소열을 이용할 수도 있다.
한편, 드럼을 빠져나가는 공기는 드럼 내부의 세탁물의 수분을 가지게 되어 고온 다습한 상태의 공기가 된다.
이때 이 고온 다습한 공기를 처리하는 방식에 따라서 건조기를 분류할 수 있는데, 고온 다습한 공기가 건조기 외부로 배출되지 않고 순환하면서 응축기를 통해 공기를 이슬점 온도 이하로 냉각하여 고온 다습한 공기 중에 포함된 수분을 응축시키는 응축식(순환식) 건조기와, 드럼을 통과하고 나오는 고온 다습한 상태의 공기를 외부로 직접 배출시켜 버리는 배기식 건조기로 나뉘어진다.
상기 응축식 건조기의 경우 드럼으로부터 배출된 공기를 응축시키기 위해서는 공기를 이슬점 이하로 냉각하는 과정을 거치게 되고 드럼에 재공급되기 전에 상기 가열 수단을 통해 가열되어야 한다. 여기서, 응축 과정에서 냉각되면서 공기가 갖는 열 에너지의 손실이 발생되고, 이를 건조에 필요한 온도로 가열하기 위해 별도의 히터 등이 필요하게 된다.
배기식 건조기의 경우에도 고온다습한 공기를 외부로 배출하고 상온의 외기를 유입하여 가열 수단을 통해서 요구되는 온도 수준까지 가열할 필요가 있다. 특히, 외부로 배출되는 고온의 공기에는 가열 수단에 의해 전달된 열 에너지가 포함되어 있지만 이는 외부로 배출되어 버리므로 열효율을 저하시키는 원인이 되고 있다.
따라서, 최근에는 열풍을 생성하는데 필요한 에너지 및 사용되지 못하고 외부로 배출되는 에너지를 회수하여 에너지 효율을 늘릴 수 있는 의류처리장치가 소개되고 있으며, 이러한 의류처리장치의 일 예로서 히트펌프 시스템을 갖는 의류처리장치가 소개되고 있다. 상기 히트펌프 시스템은 두 개의 열교환기와 압축기 및 팽창기를 구비하고 있어, 배기되는 열풍이 갖는 에너지를 회수하여 드럼에 공급되는 공기를 가열하는데 재사용하도록 함으로써 에너지 효율을 증가시키게 된다.
구체적으로, 상기 히트펌프 시스템은 배기 측에 증발기를, 드럼 유입 측에 응축기를 두어 증발기를 통해서 열에너지를 냉매로 전달한 후 응축기를 통해서 냉매가 갖는 열에너지가 드럼으로 유입되는 공기로 전달되도록 하여 버려지는 에너지를 이용하여 열풍을 생성하도록 한다. 이때, 응축기를 통과하면서 가열된 공기를 재차 가열하기 위한 히터를 추가적으로 포함하기도 한다.
그러나, 이러한 통상의 히트펌프를 이용한 건조기는 응축기의 크기가 건조기 내부에 설치되는 공간의 부족으로 인해 한정될 수 밖에 없으므로, 응축 효과를 충분히 달성하기 어렵게 된다.
이에 따라 열교환부에서 열 교환 효율이 저하되어 냉매사이클에서 냉매의 냉각이 제대로 되지 않아 증발기에서의 제습능력이 떨어지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 순환식 히트펌프를 채용한 의류건조기에서 1차 응축기에 2차 응축기를 부가하여 응축 효과를 극대화함으로써 열교환 효율을 향상시키는 의류건조기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 2차 응축기의 냉각을 열교환부에서 발생되는 응축수를 활용하여 냉매사이클에서 냉매를 과냉각함으로써 증발기에서의 제습능력을 향상시키는 히트펌프 구조를 채용한 의류건조기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 2차 응축기 자체가 별개의 독립적인 응축기 구조를 가지고, 응축수에 잠겨있도록 하는 구조를 가지므로, 과냉각기 활용에 필요했던 쿨링팬을 제외할 수 있는 히트펌프 구조를 채용한 의류건조기를 제공하는 것이다.
본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 바람직한 양태로써 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 것이다. 본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 다음과 같은 기술적인 구성을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 의류건조기는 본체; 상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼; 상기 본체에 설치되며, 상기 드럼로부터 토출된 공기를 재공급하여 순환시키는 건조덕트; 상기 건조덕트에 의해 형성되는 유로 상에 순차적으로 설치되는 증발기 및 응축기; 및 상기 증발기 및 응축기와 함께 냉매압축사이클을 형성하는 압축기 및 팽창기;를 포함한다.
그리고, 상기 응축기는, 상기 압축기로부터 순환되는 고온 고압의 냉매를 액화시키는 1차 응축기; 및 상기 1차 응축기로부터 응축된 냉매를 재차 응축시키는 2차 응축기를 포함하여 냉매사이클에서 냉매를 과냉각함으로써 증발기에서의 제습능력을 향상시킨다.
이에 상기 2차 응축기는, 상기 1차 응축기로부터 연장되어 일체로 형성된 냉매라인으로 상기 건조덕트 하부의 응축수 라인 아래로 형성되어, 상기 증발기에 의해 응결된 응축수를 이용하여 상기 2차 응축기를 냉각시키도록 한다.
상기 1차 응축기의 냉매파이프와 상기 2차 응축기의 냉매파이프는 동일한 방열핀들에 관입되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 1차 응축기의 냉매파이프는 세로로 지그재그로 배열되고, 최하단부의 냉매파이프는 응축수 라인 위에 배치되며, 상기 2차 응축기의 냉매파이프는 응축수 라인 아래에서 가로로 지그재그 배열되도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 2차 응축기는, 상기 1차 응축기와 별개의 독립적인 냉매라인으로 상기 건조덕트 하부의 응축수 라인 아래에 배치되고, 상기 증발기에 의해 응결된 응축수를 이용하여 상기 2차 응축기를 냉각시킨다.
이러한 실시예에서 상기 1차 응축기의 방열핀과 상기 2차 응축기의 방열핀은 각각 별개의 독립된 방열핀으로 구성되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 1차 응축기의 냉매파이프는 세로로 지그재그로 배열되고, 최하단부의 냉매파이프는 응축수 라인 위에 배치되며, 상기 2차 응축기의 냉매파이프는 응축수 라인 아래에서 가로로 지그재그 배열되도록 한다.
상기 1차 응축기와 상기 2차 응축기는 전체적으로 냉매 순환라인에 의해 연결되도록 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전술한 과제 해결 수단 및 후술할 구성과 결합, 작동관계에 의해서 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은, 순환식 히트펌프를 채용한 의류건조기에서 1차 응축기에 2차 응축기를 부가하여 응축 효과를 극대화함으로써 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
더 나아가 본 발명은, 상기 2차 응축기의 냉각을 열교환부에서 발생되는 응축수를 활용하여 냉매사이클에서 냉매를 과냉각함으로써 증발기에서의 제습능력을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 또한, 2차 응축기 자체가 별개의 독립적인 응축기 구조를 가지고, 응축수에 잠겨있도록 하는 구조를 가지므로, 과냉각기 활용에 필요했던 쿨링팬이 불필요하게 되어 비용을 절감하고, 쿨링팬을 위한 별도의 공간을 줄일 수 있어 공간 효율성을 높힐 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 건조기의 내부구조를 도시한 개략도.
도 2는 상기 건조기 내부에서 순환식 히트펌프를 도시한 부분 상세도.
도 3은 상기 히트펌프의 건조방식을 도시한 구조도.
도 4는 본 발명의 2차 응축기를 이용한 냉매의 순환경로를 도시한 구조도.
도 5는 종래의 증발기 및 응축기를 통과하는 건조기 공기를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 응축기를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 2차 응축기를 도시한 도면.
이하에서는 본 발명에 따른 응축수를 이용하여 과냉각 성능을 향상시킨 히트펌프식 의류건조기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서는 본 발명의 의류건조기의 구성 및 작동관계를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2는 히트펌프식 건조기의 내부구조를 도시한 도면이고, 도 3은 상기 히트펌프의 건조방식을 블럭도를 통해 보여준 것이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 2차 응축기를 이용한 냉매의 순환경로를 도시한 도면이고, 도 5는 종래의 증발기 및 응축기를 통과하는 건조기 공기를 도시한 도면이다.
또한, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차 응축기를 도시한 도면들이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 의류건조기의 외부를 형성하는 본체(100)와, 상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼(110)가 구비되어 있다. 상기 드럼는 전방과 후방에서 서포터(미도시)에 의해 회전가능하게 지지된다.
상기 드럼의 후방에서는 상기 본체에 설치되며, 외기를 흡입하여 상기 드럼 내부로 외기를 공급하는 흡기덕트(170)가 상기 드럼의 상하방향으로 설치되어 있다. 상기 흡기덕트에 의해 상기 드럼 내부로 흡입되는 공기가 흐르는 흡기유로가 형성된다. 본 발명에서 상기 흡기덕트를 통해 흡입되는 공기는 건조덕트(190)와는 별개로 본체 외부로부터 유입될 수 있다.
한편 상기 흡기덕트(170)의 내부에는 흡입되는 공기를 세탁물의 건조에 필요한 고온의 공기가 되도록 가열하는 히터(180)가 설치될 수 있다. 상기 히터(180)는 전기적 에너지를 공급받아 드럼에 공급되어야 할 열량을 충분하고 신속하게 공급하며, 냉매압축사이클이 정상상태에서 안정적으로 운용되도록 열량을 더 공급하기 위한 것이다.
이러한 구성에 따라, 건조에 필요한 열량을 단시간에 충분히 공급할 수 있기 때문에 건조시간이 단축되는 효과를 가지게 된다. 즉, 단순히 건조덕트에 의한 순환유로상의 공기만으로는 충분한 열량공급이 단시간에 되기 힘들기 때문에, 추가적인 열량을 단시간에 공급할 수 있다.
상기 드럼로 유입되는 공기는 상기 흡기유로에 의한 공기와는 별개로 건조덕트(190)에 형성되는 순환유로에 의해 공급되기도 한다. 상기 건조덕트(190)는 상기 본체에 설치되며, 상기 드럼로부터 토출된 공기를 재공급하여 순환시킨다.
드럼에 유입된 공기는 세탁물을 건조시킨 후 상기 드럼의 전면의 하측에 위치하는 전면덕트(미도시)로 유입되어 린트필터(미도시)를 거쳐 건조덕트를 통해 다시 드럼로 재공급되거나 후술할 배기덕트를 통해 본체 외부로 배출될 수 있다.
이러한 건조덕트의 순환유로에는 드럼 속의 공기를 흡입하여 건조기 외부로 강제 송풍하는 송풍팬(120)이 구비될 수 있다.
이때, 상기 건조덕트에 의해 형성되는 유로 상에 순차적으로 증발기(130) 및 응축기(140)가 설치된다. 상기 증발기(130)와 응축기(140)는 일종의 열교환기로, 본 발명에서 히트펌프의 냉매압축사이클을 형성하여 내부에 흐르는 냉매에 의해 순환유로상의 공기(Ad)와 열교환이 이루어지게 한다.
상기 드럼로 유입되는 공기는 흡기유로상의 히터(180) 또는 순환유로상의 응축기(140)에 의해 가열되어 드럼 내에 유입시 약 150~250℃ 정도의 고온의 건조공기가 된다. 이렇게 고온의 공기는 건조대상물과 접촉하여 건조대상물의 수분을 증발시킨다. 증발된 수분은 중온의 공기에 함유되어 드럼를 빠져나오게 된다. 이때 중온 다습한 공기를 순환시켜 다시 사용하기 위해서는 수분을 제거해야 한다. 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 드럼에 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 중저온의 액체상태가 되어서, 팽창기에서 압력이 강하되어 저온 저압의 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(160)를 포함하여 구성된다.
도 2 및 도 3에는 이러한 냉매압축사이클과 열교환하는 공기의 유로가 표시되어 있다. 즉, 도 2 및 도 3에서 증발기와 응축기를 통과하는 화살표 및 수평으로 증발기와 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 3에 도시되어 있듯이 건조덕트(190)에 의해 형성되는 순환유로(도 3의 굵은 화살표에 따라 형성된 큰 순환라인) 상에 순차적으로 증발기(130)와 응축기(140)가 각각 배치되어 있음을 알 수 있다.
도 3에서 볼 수 있듯이, 순환유로상의 공기(Ad)는 냉매압축사이클에서 히트펌프와 열교환을 하게 되는데, 구체적으로 순환유로상의 공기(Ad)는 증발기와 열교환에 의해 열을 흡수당하고, 응축기와 열교환에 의해 열을 흡수하게 된다. 결과적으로 순환유로상의 공기는 스스로가 방출한 열을 다시 흡수하게 되는 것이다.
일반적으로 냉매압축사이클에서 주로 열교환을 담당하는 것은 증발기와 응축기인데, 증발기에서 열을 흡수당한 공기는 포함하고 있는 습기를 액화시켜 응축수로 흘러 보내고, 건조한 공기는 압축기 및 응축기에 의해 가열되어 고온 건조한 공기로 변화된다.
이렇게 순환유로를 통해 냉매압축사이클과 열교환을 하여 고온의 공기로 변화된 공기는 흡기유로의 공기와 함께 드럼로 들어가서 건조과정에 참여하게 된다.
여기서 상기 드럼에 유입되어 건조에 사용된 공기 중 일부는 재사용되지 않고 건조기 외부로 배기되고 일부는 재사용되며, 냉매압축사이클을 사용하여 폐열중 일부만을 흡수하여 재사용되는 공기에 이를 공급한다.
히트펌프식 의류건조기에서는 일반적으로 냉매압축사이클을 사용하여 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 가지므로 열교환기와 압축기 등의 크기가 제한된다.
따라서 본 발명에서는 상기 흡기덕트의 내부에 흡입되는 공기를 세탁물의 건조에 필요한 고온의 공기가 되도록 가열하는 히터(180)가 설치되어, 흡입되는 공기에 지속적으로 열량을 보충해 준다.
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 드럼로 흡입되는 공기에 추가적으로 열량을 보충해 주어, 냉매압축사이클이 정상상태에서 안정적으로 작동되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 흡기유로상에서는 추가적인 송풍팬(120)을 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(120)이 구비되는 구성은 도 2 내지 도 4에 도시되어 있다.
한편, 본 발명에서 상기 순환 유로 상의 증발기 상류에서 일부 공기가 본체 외부로 배기되도록 구성될 수 있다. 이에 도 1에 도시되어 있듯이 본 발명은 상기 건조덕트(129)의 증발기(130) 상류에서 분기되는 배기덕트(15)를 더 포함하며, 상기 배기덕트는 상기 순환 유로 상의 증발기 상류에서 본체 외부로 일부 공기를 배기하도록 구성된다. 상기 배기덕트는 상기 드럼에서 나오는 열풍을 외부로 배출하기 위한 배기 유로를 형성하고, 본체 외부로 일부 공기를 외부로 배기하게 된다.
이러한 구성에 의하면, 냉매압축사이클이 처리가능한 범위에서만 드럼를 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.
이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에서 2차 응축기를 활용하여 응축효과를 극대화함으로써 증발기에서의 제습능력을 향상시키는 의류건조기에 대해 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 의류건조기는 히트펌프식 건조기로써 증발기(130), 응축기(140), 압축기(150) 및 팽창기(160)을 포함한다. 이에 대해서는 앞서 충분히 설명하였으므로 이하 그 설명을 생략한다.
본 발명에서 상기 응축기(140)는, 상기 압축기(150)로부터 순환되는 고온 고압의 냉매를 액화시키는 1차 응축기(140); 및 상기 1차 응축기로부터 응축된 냉매를 재차 응축시키는 2차 응축부(141)를 포함하여 냉매사이클에서 냉매를 과냉각함으로써 증발기에서의 제습능력을 향상시키도록 한다.
통상적으로 냉매사이클에서 냉매는 압축기(150)를 지나 응축기(140), 팽창기(160) 및 증발기(130)를 순환하는 경로를 따르는데, 본 발명에서는 상기 압축기(150)를 지난 냉매가 응축기(140)에서 응축될 때, 별도의 2차 응축부(141)를 포함하여 응축효율을 높이도록 한다.
이와 같이, 응축부에서의 1차 응축기(140) 및 2차 응축부(141)를 통해 과냉각 정도를 더 크게 하여 증발기에서의 제습능력을 향상시키도록 함으로써 히트펌프의 효율을 증대시킨다.
또한, 상기 2차 응축부(141)는 별도의 2차 응축기(143) 외에도 2차 응축기(143)의 과냉각 성능을 향상시키는 쿨링팬(146)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 쿨링팬(146)은 외부의 실온의 공기를 흡입하여 2차 응축기(143)를 냉각시키도록 한다.
여기서 상기 히트펌프 건조기의 냉매사이클은, 건조유로 중의 습기를 제거하기 위한 증발기에서의 제습능력을 향상시키기 위하여, 응축기 출구에서 관 내부로 흐르는 냉매가 바로 팽창기(또는 팽창변)로 지나가지 않고 2차 응축기로 지나가게 한다. 이에 따라, 상기 2차 응축기(143)에서의 냉매는 더욱 과냉각되고, 팽창기(또는 팽창변)를 통하여 냉매 건도가 낮은 상태로 증발기 내부로 유입되어 제습능력을 향상시키는 구조를 가진다.
그러나, 이러한 실시예에서는 냉매의 과냉각도를 증가하기 위하여 별도의 쿨링팬과 2차 응축기 및 연결배관의 증가로 제품의 재료비 상승을 초래한다.
이에 따라 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 6에서 보는 바와 같이 상기 2차 응축기(148)는, 상기 1차 응축기로부터 연장되어 일체로 형성된 냉매라인으로 상기 건조덕트 하부의 응축수 라인 아래로 형성된다. 그리고, 상기 증발기에 의해 응결된 응축수를 이용하여 상기 2차 응축기를 냉각시키도록 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예로써, 상기 1차 응축기(140)의 냉매파이프와 상기 2차 응축기의 냉매파이프는 동일한 방열핀들에 관입되어 형성되도록 한다.
여기서 상기 방열핀에 끼워지는 1차 응축기 및 2차 응축기의 관입 배열을 살펴보면, 1차 응축기의 냉매파이프는 세로로 지그재그로 배열되고, 최하단부의 냉매파이프는 응축수 라인 위에 배치되며, 상기 2차 응축기의 냉매파이프는 응축수 라인 아래에서 가로로 지그재그 배열된다.
이에 따라 응축기의 냉각은 별도의 쿨링팬으로 응축기(140)를 식힐 필요없게 되고, 공간 활용도도 뛰어나게 되어 경제성을 도모할 수 있다.
도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 살펴보면, 상기 2차 응축기(148)는, 상기 1차 응축기(140)와 별개의 독립적인 냉매라인으로 상기 건조덕트 하부의 응축수 라인 아래에 배치되고, 상기 증발기에 의해 응결된 응축수를 이용하여 상기 2차 응축기를 냉각시킨다.
이와 같은 실시예에서는 응축기(140)의 하부 일부가 응축수(W)에 잠기게 하여, 당해 응축기의 하부는 응축수를 이용하여 응축기의 과냉각 효율을 향상시킨 구조를 나타낸다. 이에 상기 응축기(140)로부터 나온 배관의 출구 쪽 후단부가 응축수에 잠기게 하여야 응축기의 성능을 저하시키지 않으면서 과냉각을 유도할 수 있게 된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 1차 응축기(140)의 방열핀과 상기 2차 응축기(149)의 방열핀은 각각 별개의 독립된 방열핀으로 구성된다.
이에 상기 실시예는 1차 응축기와 2차 응축가 별도로 독립적인 냉매 순환라인을 형성하고 있는 경우를 도시한 것이다.
도 7의 실시예에서는 상기 1차 응축기에서의 냉매 순환라인(Pc1)과 상기 2차 응축기에서의 냉매 순환라인(Pc2)는 방열핀을 관통되지 않는 별도의 냉매 순환라인에 의해 연결되도록 함이 바람직하다.
이에 도 7를 살펴보면, 압축기(도면 미도시)로부터 순환되는 냉매(Pc1)가 1차 응축기(140)를 모두 순환한 후, 별도의 냉매 순환경로를 통해 다시 2차 응축기(149)로 순환(Pc2)된다.
이때, 상기 2차 응축기(149)의 냉매 순환(Pc2)는 응축수(W)의 수면 아래에 잠길 수 있도록 한다. 본 구성에 따라, 앞선 실시예에서는 2차 응축기(149)가 별도의 쿨링팬을 통해 냉각효율을 극대화하도록 하였으나, 본 실시예에서는 별도의 쿨링팬의 구비없이 증발기(130)에서 응결된 응축수(W)를 통해 냉각기능을 도모할 수 있도록 함으로써 별도의 구성이 불필요하고, 공간의 활용도를 극대화할 수 있게 된다.
이에 상기 1차 응축기의 냉매파이프는 세로로 지그재그로 배열되고, 최하단부의 냉매파이프는 응축수 라인 위에 응축수와 닫지 않도록 배치되며, 상기 2차 응축기의 냉매파이프는 응축수 라인 아래에서 응축수에 잠길 수 있도록 가로로 지그재그 배열되는 것이 바람직하다.
이로써 본 실시예에서는, 2차 응축기 자체가 별개의 독립적인 응축기 구조를 가지고, 2차 응축기는 응축수에 잠겨있도록 하는 구조를 가진다. 이에 응축기를 지나온 냉매는 응축수에 잠겨있는 2차 응축기로 순환하게 되면서 과냉각이 되고, 이에 따라 앞선 실시예에서의 과냉각기 활용에 필요했던 쿨링팬이 불필요하게 되므로, 비용을 절감하고 별도의 공간을 차지하게 되지 않으므로 공간 효율성을 높힐 수 있게 된다.
앞서 살펴본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명에 따른 응축수를 이용하여 과냉각 성능을 향상시킨 히트펌프식 의류건조기를 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시예일 뿐, 전술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
1 : 건조기 10 : 구동모터
15 : 배기덕트 100 : 본체
110 : 드럼 120 : 송풍팬
130 : 증발기 140 : 응축기
141 : 2차 응축부 143 : 2차 응축기
146 : 쿨링팬 148 : 2차 응축부
149 : 2차 응축부 150 : 압축기
160 : 팽창기 170 : 건조덕트
180 히터 185 : 히터 하부
190 : 건조덕트
P : 냉매순환로 Pe : 증발기 순환냉매
Pc, Pc1, Pc2 : 응축기 순환냉매 Ad : 건조기 순환공기
W : 응축수

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 본체;
    상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼;
    상기 본체에 설치되며, 상기 드럼으로부터 토출된 공기를 재공급하여 순환시키는 건조덕트;
    상기 건조덕트에 의해 형성되는 유로 상에 순차적으로 설치되는 증발기 및 응축기; 및
    상기 증발기 및 응축기와 함께 냉매압축사이클을 형성하는 압축기 및 팽창기;를 포함하고,
    상기 응축기는,
    상기 압축기로부터 순환되는 고온 고압의 냉매를 액화시키는 1차 응축기; 및
    상기 1차 응축기로부터 응축된 냉매를 재차 응축시키는 2차 응축기를 포함하며,
    상기 2차 응축기는, 상기 1차 응축기 하부에서 상기 건조덕트 하부에 고이는 응축수 표면 라인 아래에 형성되어 상기 증발기에 의해 응결된 응축수를 이용하여 냉각되며, 상기 1차 응축기와 별도의 독립적인 냉매라인으로 형성되고, 상기 1차 응축기와 별도의 방열핀에 관입 형성되어 상기 1차 응축기의 방열핀과 상기 2차 응축기의 방열핀은 각각 별개의 독립된 방열핀으로 구성되며,
    상기 1차 응축기는 상기 응축수 표면 라인 위에 위치되고, 상기 2차 응축기는 상기 응축수 표면 라인 아래에 위치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 1차 응축기의 냉매파이프는 세로로 지그재그로 배열되고, 최하단부의 냉매파이프는 상기 응축수 표면 라인 위에 배치되며,
    상기 2차 응축기의 냉매파이프는 상기 응축수 표면 라인 아래에서 가로로 지그재그 배열되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 1차 응축기와 상기 2차 응축기는 냉매 순환라인에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
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