KR102199422B1 - 이중배기압축기 시스템의 열펌프 건조기 및 제어방법 - Google Patents

이중배기압축기 시스템의 열펌프 건조기 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

이중배기압축기 시스템의 열펌프 건조기 및 상기 건조기의 제어방법으로 상기 건조기는 순환풍로를 포함하는데 건조통(10)과 건조풍로(20)로 구성되어 있음으로써 건조기류의 순환유동을 이룬다. 또한 열펌프 시스템을 포함하는데 차례로 연결되어 있는 증발기(30),스로틀링 장치(60),냉각기(50)와 압축기(40)로 구성되어 있음으로써 냉각매질이 순환유동하도록 이끈다. 상기 냉각기(50)와 증발기(30)는 건조풍로(20)위에 설치되어 있으며 건조기류와 열전환을 하도록 한다. 상기 압축기(40)에는 적어도 두개의 독립된 흡입압축강실(1)이 설치되어 있으며 각 흡입압축강실(1)은 제어장치에 의해 직렬 또는 병렬연결이 전환가능하게끔 연결되어 있다. 건조기는 저온환경에서 건조과정을 작동할 때 압축기(40)의 각 흡입압축강실(1)은 병렬연결된 상태에서 작동한다. 위에서 서술한 구조와 방법은 건조기가 저온환경에서 작동할 때 압축기(40)의 배기량을 증가시켜 열펌프 시스템의 냉각매질의 유동성을 제고시킴으로써 증발기(30)에 서리가 맺히는 현상을 방지한다.

Description

이중배기압축기 시스템의 열펌프 건조기 및 제어방법{HEAT PUMP CLOTHES DRYER WITH DUAL-EXHAUST COMPRESSOR SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 가전제품 분야에 관련된 것으로써, 특히 일종의 이중배기압축 시스템의 열펌프 건조기 및 그 제어방법을 언급한다.
기존의 열펌프 건조방식을 채용한 드럼식 세탁건조복합기 또는 건조기는 저온환경에서 예컨대 0보다 낮은 환경일 경우 빨래를 세탁한 수온 또한 0보다 약간 높은 상태이기 때문에 건조기의 초기 건조과정에서 외부실린더로부터 유입된 공기의 온도는 0에 접근한다. 이러한 상황에서 열펌프 시스템 속의 냉각매질은 포화압력에 의해 포화온도가 0보다 훨씬 낮아짐으로써 열펌프 시스템의 압축기가 저부하,최소 입력공률에 따라 작동하도록 하며 외부실린더 내부온도의 상승 또한 느려져 빨래의 건조효율이 떨어지게 한다. 또한 열펌프 시스템 속의 냉각매질이 증발기 속의 증발온도가 0보다 낮은 저온환경에서 증발기와 외부실린더로부터 유입된 습공기와 접촉된다. 하여 증발기의 판막표면에 대량의 서리가 맺히게 됨으로써 증발기의 유효면적이 줄어듬으로써 순환풍로 속의 바람의 순환을 막히게 하고 압축기 시스템의 냉각제가 증발기 중에 완전하게 기화되지 못하게 하며 액체 상태의 냉각제는 압축기의 흡입 파이프를 거쳐 압축기로 흘러들어 압축기의 고장을 유발한다.
위에서 서술한 문제를 해결하기 위하여 아래와 같은 개선방법을 제시하는데 예를 들면 아래와 같다.
신청번호가 CN201120558843인 중국특허에서는 일종의 보조 열에너지를 갖춘 열 펌프 시스템은 냉각압축기,증발기,냉각기,스로틀링 장치를 포함할뿐만 아니라 보조가열장치를 포함한다. 보조가열장치는 냉각기의 출구 뒷편의 풍로에 설치되어 있는 보조가열장치이다. 환경온도가 낮을 경우 열펌프의 효율이 낮아져 가열온도도 낮아지는데 이때 보조가열장치를 작동하여 건조시간을 단축시킨다. 하여 냉각기 뒷편에 보조가열장치를 추가함으로써 냉각기의 가열을 거친 공기가 가열장치에 의해 재가열되어 건조풍로 속의 기류의 온도를 높여준다. 하여 증발기는 높은 환경온도를 확보하여 열펌프 시스템 속의 냉각매질의 활약을 높임으로써 건조효율을 높이는 목적을 달성한다. 그러나 이런 방식을 사용하려면 건조풍로 속에 가열장치와 일부 부품을 추가해야 하는데 건조풍로 솟의 기류의 방애요소를 추가하게 됨으로써 상온에서의 건조효과에 영향을 미치게 된다.
위에서 서술한 내용에 근거하여 본 발명을 제출하는 바이다.
본 발명의 목적은 일종의 이중배기압축 시스템의 열펌프 건조기를 제공함으로써 저온환경에서 열펌프 시스템 속의 냉각매질의 활성화 정도를 높여주는데 있다.
위에서 서술한 발명목적을 실현하기 위하여 아래과 같은 기술방법을 응용한다. 일종의 이중배기압축기 시스템의 열펌프 건조기는 순환풍로를 포함하는데 건조통과 건조풍로로 구성되어 있음으로써 건조기류의 순환유동을 이룬다. 또한 열펌프 시스템을 포함하는데 차례로 연결되어 있는 증발기,스로틀링 장치,냉각기와 압축기로 구성되어 있음으로써 냉각매질이 순환유동하도록 이끈다. 상기 냉각기와 증발기는 건조풍로 위에 설치되어 있으며 건조기류와 열전환을 하도록 한다. 상기 압축기에 적어도 두개의 독립된 흡입압축강실이 설치되어 있으며 각 흡입압축강실은 제어장치에 의해 직렬 또는 병렬연결이 전환가능하게끔 연결되어 있다.
나아가서 상기 압축기에는 두개의 흡입압축강실이 설치되어 있으며 각 1번 흡입압축강실과 2번 흡입압축강실로 나뉜다. 1번 흡입압축강실에는 1번 흡입구와 1번 배기구가 설치되어 있으며 2번 흡입압축강실에는 2번 흡입구와 2번 배기구가 설치되어 있다. 상기 1번 흡입구/1번 배기구는 2번 배기구/2번 흡입구와 각각 제어장치와 연결되어 있다.
나아가서 상기 제어장치는 사방밸브로 구성되어 있으며 상기 사방밸브의 네 이음매는 각각 압축기의 액체유입구, 액체배출구, 1번 흡입구/1번 배기구, 2번 배기구/2번 배출구와 각각 연결되어 있다. 나아가서 상기 1번 배기구/1번 배출구는 압축기의 액체배출구/액체유입구와 연결되어 있고 2번 흡입구/2번 배출구는 압축기의 액체유입구/액체배출구와 연결되어 있다.
나아가서 상기 사방밸브에는 두가지 연결상태가 있다. 첫번째 상태는 1번 흡입구/1번 배기구는 2번 배기구/2번 흡입구와 연결되어 있음으로써 1번 흡입압축강실과 2번 흡입압축강실을 직렬연결시킨다. 두번째 상태는 1번 흡입구/1번 배출구는 압축기의 액체유입구/액체배출구와 서로 연결되어 있으며 2번 배기구/2번 흡입구는 압축기의 액체배출구/액체유입구와 서로 연결되어 있다.
나아가서 상기 압축기는 모터를 포함하며 상기 모터는 각 흡입압축강실중의 기체압축구조를 이끔으로써 강실중의 기체를 압축시킨다.
나아가서 각 흡입압축강실에는 각각 기체를 공급하는 흡입구와 기체를 고압으로 압축한 다음 배출하는 배기구가 설치되어 있다.
나아가서 각 흡입압축강실은 차례로 동축으로 연결되어 있으며 상기 모터의 출력끝은 회전축과 연결되어 있고 상기 회전축은 차례로 각 흡입압축강실을 관통한다. 상기 회전축은 각 흡입압축강실 중의 회전자와 연동연결되어 편심륜 구조를 구성하며 회전자가 회전축을 중심으로 회전하도록 제어함으로써 강실중의 기체를 압축하여 고압기체를 생성시킨다.
나아가서 상기 회전자의 외벽은 흡입압축강실의 내벽과 접촉연결되어 있으며 상기 흡입압축강실에는 회전자의 회전에 따라 회전하며 흡입압축강실의 반지름 방향에 따라 움직이는 슬라이딩 막음판이 설치되어 있다. 상기 슬라이딩 막음판과 회전자는 흡입압축강실을 독립된 두 부분으로 나뉘되 첫 부분과 두번째 부분으로 나뉜다.
나아가서 상기 슬라이딩 막음판은 흡입압축강실의 지름방향에 설치되어 있으며 최적화한 것으로는 상기 슬라이딩 막음판은 흡입압축강실의 옆벽을 관통하여 설치되어 있다. 상기 슬라이딩 막음판의 관통끝과 회전자 외벽은 접촉연결되어 있으며 슬라이딩 막음판은 회전자의 회전에 따라 축의 방향에서 위치가 이동됨으로써 슬라이딩 막음판과 회전자가 맞물려 흡입압축강실을 두개의 독립된 두 부분으로 나뉘는데 이는 회전자의 회전에 의해 용적이 변화되는 첫 부분과 두번째 부분으로 나뉜다.
나아가서 상기 압축기는 기존의 작동원리에 의해 기체를 압축하여 고압기체를 생성하는 장치일수 있으며 예를 들면 피스톤, 나사축 압축기, 원심압축기 등 각 흡입압축압축기가 같은 모터의 제동하에 기체를 압축함으로써 고압기체를 목적을 달성한다.
본 발명의 또 다른 목적은 위에서 서술한 열펌프 건조기의 제어방법을 제공하는 것으로써 그 특징은 아래와 같다. 건조기는 저온환경에서 건조과정을 작동하며 압축기의 각 흡입압축강실은 병렬연결된 상태에서 작동한다.
나아가서 상기 저온환경이란 건조기가 건조과정을 작동할 때 열펌프 시스템의 냉각매질의 온도가 설정값 t1 또는 순환풍로 속의 기체의 온도가 설정값 t2보다 낮은 것을 가리킨다.
나아가서 열펌프 시스템중의 냉각매질의 온도가 설정값t1 또는 순환풍로 속의 기체의 온도가 설정값 t2에 도달한 다음 건조기는 사용자가 선택한 프로그램에 따라 압축기를 제어하여 해당하는 작동상태에 대응하여 작동하도록 한다.
나아가서 최적화한 것으로 건조 프로그램이 적어도 고속건조와 정상건조를 포함하며 고속건조과정을 선택할 경우 압축기의 각 흡입압축강실은 시종 병렬연결한 상태에서 작동한다.
정상건조과정을 선택할 경우 건조기는 열펌프 시스템의 냉각매질의 온도가 설정값 t1 또는 순환풍로 속의 기체의 온도가 설정값 t2에 도달한 다음 압축기의 각 흡입압축강실이 직렬연결된 상태에서 작동하도록 제어함으로써 건조기가 에너지를 최대한 적게 소모하는 상태에서 빨래를 건조시킨다.
나아가서 건조기의 부하중량 m이 설정값 m1을 초과할 경우 열펌프 시스템중의 냉각매질의 온도가 설정값 t1 또는 순환풍로 속의 기체의 온도가 설정값 t2에 도달한 다음 압축기의 각 흡입압축강실이 직렬연결된 상태에서 작동하도록 제어한다.
나아가서 압축기의 구체적인 작동절차는 아래와 같다.
흡입구와 연결되어 있는 첫 부분의 용적은 회전자의 회전에 따라 끊임없이 커져 기체가 흡입구로부터 첫 부분으로 흘러듬으로써 기체공급량이 부단히 많아진다. 반면 배출구와 연결되어 있는 두번째 부분의 용적은 끊임없이 작아짐으로써 기체가 압축되어 기체의 압력이 커진다.
배출구와 연결되어 있는 두번째 부분의 기체의 압력수치가 설정값에 도달하면 배출구에 설치되어 있는 제어밸브 막음판이 양측 압력의 차이에 의해 변형되면서 고압기체가 배출구로부터 흡입압축강실을 흘러나온다.
위에서 서술한 기술방법을 응용한 본 발명의 기술적장점은 다음과 같다. 위에서서술한 구조와 방법은 건조기 또는 세탁건조복합기가 저온환경에서 작동할 때 압축기의 배기량을 증가시켜 열펌프 시스템의 냉각매질의 유동성을 제고시킴으로써 증발기에 서리가 맺히는 현상을 방지한다. 동시에 건조과정 초기에 냉각매질의 유동성이 활발해져 환경온도가 신속하게 상승함으로써 건조기의 건조시간이 단축된다. 특히 두 흡입압축강실을 직렬 또는 병렬연결시킴으로써 압축기가 두가지 작동상태를 유지하게 하여 빨래를 고속으로 건조시킬 때 각 흡입압축강실의 병렬작동상태를 이용하여 냉각매질의 배기량을 높임으로써 순환풍로 속의 기온의 온도가 높아져 건조시간을 단축시킨다. 정상작동상태에서 빨래를 건조시킬 때 각 흡입압축강실의 직렬작동상태를 이용하여 순환풍로 속의 온도를 낮춰 열량소모를 감소시킴으로써 건조과정에서의 전력소모량을 줄이고 환경보호의 목적을 달성한다. 동시에 본 발명은 구조가 간단하고 효과가 뛰어나기에 널리 사용하기에 적합하다.
도 1은 본 발명중의 열펌프 건조기의 구조설명도이다.
도 2는 본 발명중의 압축기가 병렬연결된 상태일 때의 구조설명도이다.
도 3은 본 발명중의 압축기가 직렬연결된 상태일 때의 구조설명도이다.
도 4는 또다른 실행사례중의 압축기의 구조설명도이다.
도 5a-5d는 본 발명중 압축기의 작동과정에서 각 상태에 처한 횡단면 구조설명도이다.
도 6은 본 발명중의 건조기의 건조과정의 절차설명도이다.
아래 실행사례를 결부하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도 1에서 보다시피 본 실행사례 중의 건조기 또는 세탁건조복합기는 건조기 케이스를 포함하는데 세탁기 몸체 내부의 외부실린더에 설치죄여 있으며 외부실린더 내부에는 빨래를 담는데 쓰이는 내부실린더가 설치되어 있다. 상기 내부실린더에는 외부실린더와 연결되어 있는 탈수구멍이 여러개 설치되어 있어 내부실린더와 외부실린더가 빨래를 세탁/건조시키는 건조통10을 이루게 한다. 상기 건조기의 케이스에는 또 건조풍로20가 설치되어 있고 상기 건조풍로20의 한쪽 끝은 기체 배출구로 건조통10의 하단과 연결되어 있으며 다른 한쪽 끝은 기체유입구로 건조통10의 상단과 연결되어 있다. 상기 건조풍로20 중에는 송풍기70가 설치되어 있고 건조기는 송풍기70의 작용에 의해 건조통10의 하단에서부터 건조풍로 20로,그리고 다시 건조통10의 상단에서 건조통10으로 유동하는 순환기류를 형성한다.
상기 건조기에는 또 열펌프 시스템이 설치되어 있으며 상기 열펌프 시스템의 일부분은 건조풍로20 중에 설치되어 있고 또 다른 부분은 건조풍로20의 외부에 설치되어 있으며 파이프에 의해 연결되어 있음으로써 냉각매질의 순환유동통로를 형성한다.
상기 열펌프 시스템은 파이프에 의해 차례로 연결된 냉각기50, 스로틀링 장치60, 증발기30, 압축기40를 포함하고 있다. 상기 냉각기50와 증발기30는 모두 건조풍로 속에 설치되어 있으며 냉각기50는 증발기30에서 가까운 건조풍로20의 공기공급구의 끝에 설치되어 있다. 상기 압축기40와 스로틀링 장치60는 모두 건조풍로20의 외부에 설치되어 있다. 상기 압축기40의 출구끝은 냉각매질이 압축기로부터 흘러나오는 한쪽 끝이며 상기 출구끝은 건조풍로20 옆벽의 파이프를 관통하여 냉각기50와 연결되어 있다. 상기 압축기40의 입구끝은 냉각매질이 압축기로 흘러드는 한쪽 끝으로 상기 입구끝은 건조풍로20 옆벽의 파이프를 관통하여 증발기30와 연결되어 있다. 하여 열펌프 시스템 중의 냉각매질이 압축기의 작용하에 압축기의 출구끝에서 냉각기, 스로틀링 장치, 증발기, 압축기의 입구끝의 방향에 따라 순환유동함으로써 열펌프 시스템의 기류가 냉각배수된 다음 다시 가열되는 목적을 실현하며 건조통에 있는 빨래를 가열,건조시키는 목적을 달성한다.
실행사례1
도 2,3에서 보다시피 본 실행사례 중의 상기 압축기에는 두 흡입 압축강실이 설치되어 있으며 위에서부터 아래로 각각 상단에 설치되어 있는 1번 흡입압축강실11과 하단에 설치되어 있는 2번 흡입압축강실12로 나뉜다. 1번 흡입압축강실11에는 1번 흡입구111와 1번 배기구112가 설치되어 있으며 2번 흡입압축강실12에는 2번 흡입구121와 2번 배기구122가 설치되어 있다. 상기 1번 흡입구111와 2번 배기구122는 각각 제어장치와 연결되어 있다.
상기 제어장치는 사방밸브2로 구성되어 있으며 상기 사방밸브2의 네 이음매는 각각 압축기의 액체유입구3와 연결되어 있는 A끝,액체배출구4와 연결되어 있는 B끝,1번 흡입구111와 연결되어 있는 C끝,2번 배기구122와 연결되어 있는 D끝이다. 상기 1번 배기구112는 기타 파이프에 의해 압축기의 액체배출구3와 연결되어 있고 2번 흡입구121는 기타 파이프에 의해 압축기의 액체유입구3와 연결되어 있다. 본 실행사례 중의 압축기의 액체유입구4는 파이프에 의해 증발기30와 연결되어 있으며 압축기의 액체배출구3는 파이프에 의해 냉각기50와 연결되어 있다.
상기 사방밸브2에는 두가지 연결상태가 있다.
도 3에서 보다시피 첫번째 상태는 사방밸브의 C끝과 D끝이 연결되어 있음으로 1번 흡입구111가 2번 배기구122와 연결되고 1번 흡입압축강실11과 2번 흡입압축강실12 을 직렬연결시킨다.
도 2에서 보다시피 두번째 상태는 A끝과 C끝이 연결되어 있음으로 2번 배출구122와 압축기의 액체배출구4가 연결되어 있다. 사방밸브의 B끝과 D끝이 연결되어 있음으로 1번 흡입구111는 압축기의 액체유입구3와 연결되어 있으며 1번 흡입압축강실11과 2번 흡입압축강실12이 병렬연결시킨다.
두 흡입압축강실 사이에 사방밸브를 설치함으로써 1번 흡입압축강실과 2번 흡입압축강실 사이에 직렬 또는 병렬연결상태를 전환가능하도록 하여 압축기의 배기량을 조절시키고 열펌프 시스템의 환열효율을 변화시키는 목적을 달성한다.
실행사례2
본 실행사례와 실행사례1의 다른 점은 아래와 같다. 상기 1번 배출구112와 2번 흡입구121는 각각 제어장치와 연결되어 있으며 2번 배출구122는 파이프에 의해 압축기의 액체배출구3와 연결되어 있다. 1번 흡입구111는 기타 파이프에 의해 압축기의 액체유입구3와 연결되어 있다. (첨부도면에 표기하지 않음)
상기 제어장치는 사방밸브2로 구성되어 있다. 상기 사방밸브2의 네 이음매는 각각 압축기의 액체유입구3, 액체배출구4, 1번 배출구112, 2번 흡입구121와 각각 연결되어 있다. 상기 2번 배출구122는 압축기의 액체배출구4와 연결되어 있다. 1번 흡입구111는 압축기의 액체유입구3와 연결되어 있다. ( 첨부도면에 표기하지 않음 )
상기 사방밸브2에는 두가지 연결상태가 있다.
첫번째 상태는 1번 배출구112는 2번 흡입구121와 연결되어 있음으로써 1번 흡입압축강실11과 2번 흡입압축강실12을 직렬연결시킨다.
두번째 상태는 2번 흡입구121는 압축기의 액체유입구3와 연결되어 있고 1번 배출구112는 압축기의 액체배출구4와 연결됨으로써 1번 흡입압축강실11과 2번 흡입압축강실12을 병렬연결시킨다.
실행사례3
본 실행사례와 실행사례1의 다른 점은 아래와 같다. 도면4에서 보다시피 상기 1번 흡입구111와 2번 배출구122 사이는 1번 제어밸브21가 설치되어 있는 파이프에 의해 연결되어 있다. 2번 배출구122와 액체배출구4 사이는 2번 제어밸브 23가 설치되어 있는 파이프에 의해 연결되어 있다. 1번 흡입구111와 액체유입구3 사이는 2번 제어밸브22가 설치되어 있는 파이프에 의해 연결되어 있다.
위에서 서술한 제어밸브는 연결/단절의 두가지 상태로 나뉜다.
첫번째 상태는 1번 제어밸브21를 열고 2번 제어밸브22와 3번 제어밸브23를 닫음으로써 1번 배출구112와 2번 흡입구121를 연결시키고 1번 흡입압축강실11와 2번 흡입압축강실12을 직렬연결시킨다.
두번째 상태는 1번 제어밸브21를 닫고 2번 제어밸브22와 3번 제어밸브23를 열음으로써 1번 배출구112와 압축기의 액체배출구4를 연결시키고 2번 흡입구121와 압축기의 액체유입구3를 연결시키며 1번 흡입압축강실11와 2번 흡입압축강실12을 병렬연결시킨다.
실행사례4
본 발명은 실행사례1-4에서 설명한 임의의 열펌프 건조기 또는 세탁건조복합기의 제어방법을 소개하며 그 특징은 아래와 같다. 건조기가 저온환경에서 건조과정을 작동할 때 압축기의 각 흡입압축강실은 병렬상태에서 작동한다.
도 6에서 보다시피 본 실행사례 중 상기 건조기 또는 세탁건조복합기의 구체적인 건조과정은 아래와 같다.
1)건조과정에 진입하고 열펌프 시스템 중의 냉각매질의 온도가 설정값t1에 도달하였는지 판단한다. 만약 도달하면 절차2)를 실행하고 도달하지 않을 경우 절차3)를 실행한다.
2)순환풍로 속의 기체의 온도가 설정값t2에 도달하였는지 판단한다. 만약 도달할 경우 절차4)를 실행하고 도달하지 않을 경우 절차3)를 실행한다.
3)압축기의 두 강실을 병렬연결시킨 다음 열펌프 시스템을 작동시킴으로써 빨래를 일정한 시간동안 건조시키고 다시 절차1)를 실행한다.
4)열펌프 시스템 중의 냉각매질의 온도가 설정값t1에 도달한 동시에 순환풍로 속의 기체의 온도가 설정값t2에 도달할 경우 사용자가 선택한 건조과정이 초고속 건조과정인지 판단한다. 초고속 건조과정이 맞다면 절차5)를 실행하고 아닐 경우 절차6)를 실행한다.
5)압축기의 두 강실이 병렬연결된 상태에서 열펌프 시스템은 건조과정이 완료될 때까지 작동시킨다.
6) 압축기의 두 강실이 직렬연결된 상태에서 열펌프 시스템은 건조과정이 완료될 때까지 작동시킨다.
본 실행사례 중에 위에서 서술한 방법을 통해 건조기 또는 세탁건조복합기가 저온환경에서 작동할 때 압축기의 배기량을 증가시켜 열펌프 시스템의 냉각매질의 유동성을 제고시킴으로써 증발기에 서리가 맺히는 현상을 방지한다. 특히 두 흡입압축강실을 직렬 또는 병렬연결시킴으로써 압축기가 두가지 작동상태를 유지하게 하여 빨래를 고속으로 건조시킬 때 각 흡입압축강실의 병렬작동상태를 이용하여 냉각매질의 배기량을 높임으로써 순환풍로 속의기온의 온도가 높아져 건조시간을 단축시킨다. 정상작동상태에서 빨래를 건조시킬 때 각 흡입압축강실의 직렬작동상태를 이용하여 순환풍로 속의 온도를 낮춰 열량소모를 감소시킴으로써 건조과정에서의 전력소모량을 줄이고 환경보호의 목적을 달성한다.
본 실행사례 중에 최적화한 것으로 건조기 또는 세탁건조복합기가 작동하기 전에 내부부하의 중량을 측정함으로써 부하의 중량m을 얻어낸다. 만약 부하중량 m이 설정값m1을 초과하지 않을 경우 위에서 서술한 절차1)에서 6)까지 실행하여 건조과정을 진행한다. 만약 부하중량m이 설정값m1을 초과할 경우 절차4)를 실행한 다음 절차6)를 실행함으로써 압축기의 각 흡입압축강실이 직렬연결상태로 작동하도록 제어한다.
실행사례5
본 실행사례 중 위에서 서술한 실행사례1에서 4까지의 열펌프 건조기 또는 세탁건조복합기 위에 설치한 압축기를 소개하였다. 상기 압축기에는 적어도 두개의 독립된 흡입압축강실1이 설치되어 있으며 각 흡입압축강실1은 제어장치에 의해 직렬 또는 병렬연결되어 있되 상호전환 가능하게끔 연결되어 있다.
도 2에서 4까지 보다시피 본 실행사례 중 상기 압축기는 회전자 압축기이며 상기 압축기의 각 흡입압축강실1은 위에서 아래로 차례에 따라 동축으로 연결되어 있다. 상기 회전축43은 차례로 각 흡입압축강실1을 관통하고 상기 회전축43은 각 흡입압축강실1 붕의 회전자42와 각각 연동연결되어 있음으로써 각 흡입압축강실 중의 기체가 동시에 회전하여 고압기체를 형성한다. 각 흡입압축강실1에는 또 흡입구44와 배출구45가 설치되어 있고 상기 배출구45에는 변형이 가능하며 배출구의 연결 또는 단절을 제어하는 배기밸브 막음판46이 설치되어 있다.
도면5a에서 도면5d에서 보다시피 본 실행사례 중에서 상기 압축기는 모터를 포함한다. 상기 모터의 출력끝은 회전축43과 연결되어 있어 회전축43을 제동하여 축을 에워싸고 회전시킨다. 상기 회전축은 각 흡입압축강실1의 축선에 따라 설치되어 있으며 압축기의 각 압축강실1 중에는 각각 회전자42가 설치되어 있다.
상기 회전자42는 수직으로 설치되어 있으며 회전축1과 다른 축으로 설치된 기둥모양의 구조이다. 상기 회전자42는 회전축1과 고정연결되어 있어 회전축1과 회전자42가 편심륜 구조를 이룬다. 상기 회전자42의 외벽은 흡입압축강실1의 내벽과 마찰, 접촉연결되어 있다. 상기 흡입압축강실1위에는 일정한 거리를 둔 흡입구44와 배출구45가 설치되어 있다. 상기 배출구45에는 탄력으로 인해 변형되며 배출구의 연결 또는 단절을 제어하는 배기밸브 막음판46이 설치되어 있다. 상기 흡입구44와 배출구45 사이에는 슬라이딩 막음판48이 설치되어 있다. 상기 슬라이딩 막음판48은 흡입압축강실1의 지름방향에 따라 설치되어 있어 한쪽 끝은 흡입압축강실1을 관통하며 스프링47에 의해 압축기의 케이스41와 연결되어 있다. 다른 한 끝은 흡입압축강실1을 관통하여 회전자42의 외벽과 접촉연결되어 있다. 하여 흡입압축강실1이 회전자42와 슬라이딩 막음판48의 공동작용에 의해 상대적으로 독립된 첫 부분과 두번째 부분으로 나뉜다.
본 실행사례 중 상기 회전자42는 회전축43의 제동에 의해 회전축43의 축선을 에워싸면서 회전한다. 상기 흡입구44,슬라이딩 막음판48과 배출구45는 회전자43의 회전방향에 따라 차례로 설치되어 있다. 본 실행사례에서 상기 흡입구44와 배출구45는 흡입압축강실1의 옆벽에 설치되어 있다. 또한 흡입구와 배출구는 흡입압축강실의 윗벽 또는 바닥에 설치할수 있다. (추가도면에 표시하지 않음)
압축기의 구체적인 작동원리는 아래와 같다.
도 5b, 5c, 5d에서 보다시피 회전자43이 흡입구44의 위치로 회전할 때 흡입배출강실1의 첫부분은 배출구44와 연결되어 흡입강실101를 형성하고 두번째 부분은 배출구45와 연결되어 압축강실102을 형성한다. 회전자42의 회전에 따라 흡입강실101의 체적이 끊임없이 커지고 총 기체공급량이 증가됨으로써 기체의 압력수치는 변화가 없다. 압축강실102의 체적이 끊임없이 줄어들고 기체의 총량이 변하지 않음으로써 압축강실102 중의 기체의 압력이 끊임없이 커진다. 압력강실102 중의 기체의 압력수치가 설정값에 도달하게 되면 배출수의 배기밸브 막음판46이 양측의 압력차이에 의해 변형됨으로써 압축강실102 중의 고압기체가 배출구45를 거쳐 흡입압축강실1에서 흘러나온다.
회전자의 회전에 따라 위에서 서술한 과정을 끊임없이 반복함으로써 압축기가
고압기체를 지속적으로 수출하도록 한다.
본 실행사례 중 상기 압축기는 기존의 작동원리에 의해 기체를 압축하여 고압 기체를 생성하는 장치일 수 있으며 예를 들면 피스톤, 나사축 압축기, 원심압축기 등 각 흡읍압축압축기가 같은 모터의 제동하에 기체를 압축함으로써 고압기체를 목적을 달성한다.
위에서 서술한 실행사례 중의 실행방식은 진일보로 조합하거나 교체할수 있으며 실행사례는 다만 본 발명의 최적화한 실행방식을 설명하였을뿐 본 발명의 구상과 범위를 제한하지 않는다. 본 발명의 기술범위를 벗어나지 않는 전제하에서 본 발명의 내용을 숙지하고 있는 일반 기술자는 위에서 제시한 기술방법에 의해 개선 또는 변화할 수 있고, 이 또한 본 발명의 보호범주에 속하는 것이다.
1: 흡입압축강실, 2: 사방밸브, 3: 액체유입구, 4: 액체배출구, 11: 1번 흡입압축강실, 12: 2번 흡입압축강실, 111: 1번 흡입구, 112: 1번 배기구, 121: 2번 흡입구, 122: 2번 배출구, 21: 1번 제어밸브, 22: 2번 제어밸브, 23: 3번 제어밸브, 10: 건조통, 20: 건조풍로, 30: 증발기, 40: 압축기, 50: 냉각기, 60: 스로틀링 장치, 70: 송풍기, 101: 흡입강실, 102: 압축강실, 41: 케이스, 42: 회전자, 43: 회전축, 44: 흡입구, 45: 배기구, 46: 배기밸브 막음판, 47: 스프링, 48: 슬라이딩 막음판.

Claims (14)

  1. 열펌프 시스템의 냉각매질의 온도가 설정값 t1보다 낮거나 순환풍로 속의 기체의 온도가 설정값 t2보다 낮은 상태에서 건조기가 작동을 개시할 때, 상기 건조기의 흡입압축강실들은 병렬연결된 상태에서 작동하고;
    상기 열펌프 시스템의 냉각매질의 온도가 설정값 t1에 도달하고/도달하거나 순환풍로 속의 기체의 온도가 설정값 t2에 도달한 후, 상기 건조기는 사용자가 선택한 건조 프로세스에 따라 작동하도록 압축기를 제어하는 것
    을 포함하는, 열펌프 건조기의 제어방법으로서,
    상기 건조 프로세스는 고속건조와 정상건조를 포함하는 것이고;
    상기 고속건조에서는, 압축기의 상기 흡입압축강실들은 항상 병렬연결한 상태에서 작동하고;
    상기 정상건조에서는, 압축기의 상기 흡입압축강실들은 직렬연결된 상태에서 작동하고;
    상기 열펌프 건조기는,
    건조기류의 순환 유동을 위해 건조통(10) 및 건조풍로(20)로 이루어지는 순환 풍로; 및
    냉각 매질이 순환 유동하도록 하기 위해 차례로 연결되어 있는 증발기(30), 스로틀링 장치(60), 냉각기(50), 및 압축기(40)로 이루어지는 열펌프 시스템
    을 포함하는 것이고;
    상기 냉각기(50)와 상기 증발기(30)는 상기 건조풍로(20)에 설치되어 있어, 상기 건조기류와 열교환을 수행하고,
    상기 압축기(40)는 1번 흡입압축강실(11) 및 2번 흡입압축강실(12)을 포함하고,
    상기 1번 흡입압축강실(11)과 상기 2번 흡입압축강실(12)은 제어장치에 의해 직렬 또는 병렬연결이 전환 가능하게끔 연결되어 있는 것인,
    열펌프 건조기의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1번 흡입압축강실(11)에는 1번 흡입구(111) 및 1번 배기구(112)가 설치되어 있고,
    상기 2번 흡입압축강실(12)에는 2번 흡입구(121) 및 2번 배기구(122)가 설치되어 있고,
    상기 1번 흡입구(111)와 상기 2번 배기구(122)는 각각 상기 제어장치와 연결되어 있는 것인,
    열펌프 건조기의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어장치는 사방밸브(2)로 구성되어 있고,
    상기 사방밸브(2)의 네 이음매는 각각, 상기 압축기의 액체유입구(3)와 액체배출구(4), 상기 1번 흡입구(111), 상기 2번 배기구(122)와 연결되어 있는 것인,
    열펌프 건조기의 제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 1번 배기구(112)는 상기 압축기의 상기 액체배출구(4)와 연결되어 있고, 상기 2번 흡입구(121)는 상기 압축기의 상기 액체유입구(3)와 연결되어 있는 것인,
    열펌프 건조기의 제어방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 사방밸브(2)에는 두가지 연결상태가 있고,
    첫번째 상태에서는, 상기 1번 흡입구(111)가 상기 2번 배기구(122)와 연결되어 있음으로써 상기 1번 흡입압축강실(11)과 상기 2번 흡입압축강실(12)을 직렬연결시키고,
    두번째 상태에서는, 상기 1번 흡입구(111)가 상기 압축기의 상기 액체유입구(3)와 연결되어 있고 상기 2번 배기구(122)는 상기 압축기의 상기 액체배출구(4)와 연결되어 있는 것인,
    열펌프 건조기의 제어방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 압축기(40)는 모터를 포함하고, 상기 모터는 각 흡입압축강실(1) 중의 기체압축구조를 구동시킴으로써 상기 흡입압축강실 중의 기체를 압축시키는 것인,
    열펌프 건조기의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 흡입압축강실(1)들에는 각각, 기체를 공급하는 흡입구(44) 및 기체를 고압으로 압축한 다음 배출하는 배기구(45)가 설치되어 있는,
    열펌프 건조기의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 흡입압축강실(1)들은 상하 차례로 동축으로 연결되어 있고,
    상기 모터의 출력끝은 회전축(43)과 연결되어 있고,
    상기 회전축(43)은 차례로 상기 흡입압축강실(1)들을 관통하고,
    상기 회전축(43)은 각각의 흡입압축강실(1) 중의 회전자(42)와 연동연결되어 편심륜 구조를 구성하고,
    상기 회전자가 상기 회전축을 중심으로 회전하도록 제어됨으로써 상기 흡입압축강실 중의 기체를 압축하여 고압기체를 생성시키는 것인,
    열펌프 건조기의 제어방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조기의 부하중량 m이 설정값 m1을 초과할 경우, 상기 열펌프 시스템 중의 냉각매질의 온도가 설정값 t1에 도달하고/도달하거나 상기 순환풍로 속의 기체의 온도가 설정값 t2에 도달한 후, 상기 압축기의 상기 흡입압축강실이 직렬연결된 상태에서 작동하도록 제어되는 것인,
    열펌프 건조기의 제어방법.
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